**Synaptic pruning** — це природний процес, під час якого мозок **зменшує кількість синапсів** (зв’язків між нейронами), залишаючи ті, що **працюють ефективно**, і прибираючи або “послаблюючи” ті, що використовуються рідко. Це один із механізмів, через який мозок стає: - швидшим (менше “зайвих маршрутів”), - точнішим (краще відфільтровує шум), - більш спеціалізованим (мережі налаштовуються під задачі). У ранньому дитинстві мозок створює **надлишкову кількість синапсів** — значно більше, ніж потрібно дорослій людині. Це забезпечує високу пластичність і здатність адаптуватися до середовища. Надалі, мозок поступово: - посилює часто активовані звʼязки, - послаблює або усуває ті, що використовуються рідко. Цей принцип часто описують як **“use it or lose it”**, але насправді процес значно складніший і залежить не лише від досвіду, а й від генетичних та біологічних факторів. Синаптичне скорочення **не є знищенням інформації**. Його функція — підвищення ефективності нейронних мереж: швидкість обробки, точність сигналів, зменшення “шуму” і енергетичних витрат мозку. --- ### 1) Коли це відбувається Синаптичне скорочення відбувається **не рівномірно**, а хвилями, так званими **критичними періодами**: - у ранньому дитинстві — активне формування і первинне “налаштування” сенсорних і базових мереж; - у підлітковому віці — помітні зміни у мережах, що відповідають за **виконавчі функції** (планування, самоконтроль, гальмування імпульсів); - у молодому дорослому віці — подальше “дозрівання” інтеграції мереж. Для різних ділянок мозку (сенсорних, емоційних, виконавчих) ці періоди настають у різний час. Порушення таймінгу скорочення — навіть без його “поломки” — може впливати на: - сенсорну чутливість, - регуляцію уваги, - емоційну стабільність, - гнучкість мислення. --- ### 2) Які біологічні механізми стоять за скороченням **Система комплементу (C1q/C3/C4)** Це група білків сироватки крові, яка активується каскадним шляхом під впливом мікроорганізмів або імунних комплексів. Але в мозку вона також працює як **маркер** для певних синапсів, які підлягають утилізації. Порушення комплемент-залежних процесів обговорюють у контексті нейророзвиткових і психічних станів (особливо в моделях надмірного/недостатнього скорочення). **Мікроглія** Імунні клітини ЦНС беруть участь у “прибиранні” та ремоделюванні синапсів: менш активні зв’язки можуть позначатися як “для утилізації”, а мікроглія їх прибирає. Оглядова література підкреслює роль мікроглії та нейроімунних механізмів у скороченні і те, що при РАС ці процеси можуть бути порушені (в різні боки залежно від підтипу/моделі). **Аутофагія** Внутрішньоклітинна “система утилізації”. Її зниження в деяких моделях/даних при РАС пов’язують з неповним/повільнішим “очищенням” зайвих синаптичних компонентів (і це одна з гіпотез механізму). **Баланс збудження і гальмування** Ефективність pruning тісно пов’язана з балансом між збуджувальними і гальмівними сигналами. Порушення цього балансу може призводити до надмірного збереження зв’язків, або надмірного скорочення. Саме тут починають формуватися відмінності, які пізніше асоціюють з різними нейротипами. --- ## 3) РАС (аутизм). Що відомо У популярних поясненнях часто звучить формула: **“при аутизмі синаптичне скорочення недостатнє → надлишок зв’язків → перевантаження”**. ### Які є підтвердження цьому - Є дані, що **в частини аутичних людей** можуть зберігатися **вищі показники синаптичної щільності/ознаки неповного скорочення** у певних зонах кори (особливо в префронтальних мережах у деяких вибірках). - Оглядові роботи також описують, що **мікроглія і механізми скорочення** можуть бути зміненими при РАС, з потенційним внеском у “атипову зв’язність” (hyper/ hypoconnectivity залежно від мережі та віку). - Є дані про **знижені рівні C4 в астроцитах (зіркоподібні клітини нейроглії)**, отриманих із iPSC-моделей у частини людей з РАС — це узгоджується з гіпотезою про змінену комплемент-залежну участь у синаптичному скороченні. ### Але не все так просто - **РАС дуже гетерогенний**: не можна коректно заявляти, що “при аутизмі завжди недостатній synaptic pruning”. Частина результатів різниться за віком, підтипами, методами та зонами мозку. Оглядові роботи саме так і подають це: як напрям доказів + механістичні гіпотези, а не універсальний закон. - “Надлишок зв’язків” не дорівнює “краще/гірше”. Це може означати **інший баланс** між фільтрацією, сенсорними пріоритетами та стабільністю мереж. ### Як це може проявлятися функціонально - сенсорна “гучність” світу, перевантаження; - повільніше “відсіювання” неважливого; - підвищена вартість адаптації/перемикання; - складність у швидкій інтеграції соціальних сигналів (коли мережі менш “економні” або інакше налаштовані). --- ## 4) РДУГ (ADHD): синаптичне скорочення, дозрівання кори та “затримка” У випадку з РДУГ є багато даних **щодо “затримки дозрівання кори”**, ніж прямого вимірювання synaptic pruning. ### Найнадійніший шар доказів: дозрівання кори У нейровізуалізаційній літературі повторюється висновок: у багатьох дітей з РДУГ є **затримка досягнення піку товщини кори**, особливо у лобових ділянках, що відповідають за контроль уваги та виконавчі функції. Цей “лаг” часто оцінюють приблизно як **2–3 роки** (залежно від вибірки/методів). ### А де тут pruning? Pruning — один із механізмів, який _може_ лежати під спостережуваною динамікою товщини кори, але: - частина авторів прямо пише, що **прямих доказів “порушеного synaptic pruning” при РДУГ менше**, ніж непрямих, і це поле з гіпотезами. - натомість є оглядові формулювання, що типові процеси “refinement”, включно з pruning, **можуть бути відтерміновані**, що узгоджується з моделлю “відкладеного дозрівання”. ### Функціональна метафора “Багато доріг, але трафік хаотичний” — проблема саме в **надмірній/неоптимальній маршрутизації сигналів**, що дає шум і нестійкість фокусу. --- ## 5) AuDHD: як це поєднується AuDHD — це не окремий діагноз у класифікаціях, а **співіснування РАС і РДУГ**. На рівні скорочення/зв'язності мереж це означає не “подвійну проблему”, а можливе поєднання: - **аутичних патернів сенсорної та соціальної обробки** (в т.ч. потенційно інший баланс pruning/нейроімунних механізмів у певних мережах), - з **РДУГ-патернами дозрівання виконавчих систем** і нестабільного контролю уваги. У практиці це часто дає суб’єктивний ефект: “частина системи хоче стабільності й прогнозованості, а частина — стимуляції/новизни”, і це може бути виснажливим навіть без зовнішніх катастроф. Важлива наукова чесність: ми можемо **обережно інтегрувати** ці механізми концептуально, але **прямих ‘pruning-моделей саме для AuDHD’ у людей** значно менше, ніж для РАС або РДУГ окремо. --- ## 6) Інші стани, які часто згадують поруч ### Шизофренія (як контрастна модель) У популярному нейронаративі шизофренію часто ставлять як “інший полюс” відносно РАС: **надмірний pruning у підлітковому віці** → потенційна втрата частини когнітивних/інтегративних можливостей. (У науці це теж не “одна причина”, але механізм надмірного синаптичного скорочення через комплемент активно обговорювали в контексті психозів.) ### Епілепсія В окремих формах дитячої епілепсії та нейророзвиткових енцефалопатіях можливі зміни синаптичної щільності/балансу збудження–гальмування, що теоретично може перетинатися з темою “refinement” мереж. --- ## 7) Чи можна “вплинути на pruning”? На сьогодні **немає клінічного методу**, який би “регулював pruning” напряму, специфічно й безпечним чином у людей. Що справді має сенс (і не суперечить науці): - ранні підтримки розвитку, середовище, навчання, терапії — як фактори, що **опосередковано** впливають на пластичність і функціональне налаштування мереж; - зменшення хронічного стресу й перевантаження; - лікування коморбідних станів (тривога/депресія/сон), бо вони різко погіршують “мережеву стабільність” незалежно від первинного нейротипу. --- # Висновок (коротко) - **Synaptic pruning — ключовий механізм дозрівання мозку.** - Для **РАС** є напрям доказів про змінені механізми pruning/нейроімунні процеси та аутофагію, але це не універсально для всіх і не одна причина. - Для **РДУГ** найстійкіша лінія — **затримка дозрівання кори**; зв’язок із pruning — частково гіпотетичний/непрямий, хоча концептуально узгоджується з “відтермінованим дозріванням” мереж. - **AuDHD** можна пояснювати як накладання двох нейророзвиткових траєкторій (сенсорна/соціальна + виконавча/увага), не зводячи це до “подвійної поломки”. --- ## Джерела і дослідження 1. Neuro-anatomic evidence for the maturational delay hypothesis of ADHD ([PMC](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2148352)) 2. Attention Deficit-Hyperactivity Disorder (ADHD): From Abnormal Behavior to Impairment in Synaptic Plasticity ([PMC](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10525904)) 3. Age-Related Changes in Resting-State EEG Activity in Attention Deficit/Hyperactivity Disorder: A Cross-Sectional Study ([Frontiers](https://www.frontiersin.org/journals/human-neuroscience/articles/10.3389/fnhum.2017.00285)) 4. Complement and microglia dependent synapse elimination in brain development ([PMC](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9066608/)) 5. Microglia: Synaptic modulator in autism spectrum disorder ([PMC](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9714329)) 6. Microglia Modulate Neurodevelopment in Autism Spectrum Disorder and Schizophrenia ([MDPI](https://www.mdpi.com/1422-0067/24/24/17297)) 7. Complement C4 Is Reduced in iPSC-Derived Astrocytes of Autism Spectrum Disorder Subjects ([PMC](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8305914)) 8. Microglia and astrocytes underlie neuroinflammation and synaptic susceptibility in autism spectrum disorder ([Frontiers](https://www.frontiersin.org/journals/neuroscience/articles/10.3389/fnins.2023.1125428/full))