Как правило, звуковые волны заставляют барабанную перепонку, расположенную в среднем ухе, вибрировать - звук, который улавливают близлежащие мембраны и кости. Вибрации передаются во внутреннее ухо, вызывая рябь в заполненном жидкостью спиралевидном органе, называемом улиткой. Там клетки, покрытые крошечными волосками, улавливают эти возмущения и преобразуют их в нервные импульсы. Электрические сигналы передаются в область слуховой обработки мозга, где они разбираются на пение птиц, смех и другие звуки.

Если некоторые части этой релейной системы выходят из строя, может произойти нарушение слуха. Периферическая слуховая система - барабанная перепонка, кости или улитковая жидкость - может неправильно реагировать на звук. Или слуховая область мозга может не воспринимать поступающую информацию. Более тонкие проблемы, такие как трудности с распознаванием звуков, могут возникнуть, когда нейронные цепи, обрабатывающие звук, ошибаются.

Одно из первых сообщений о нарушениях слуха у людей с аутизмом - это исследование 1977 года, проведенное Советом медицинских исследований в Лондоне, Англия. Эксперты проверили функцию среднего уха и способность слышать чистые тона у 16 ​​детей с аутизмом в возрасте от 8 до 15 лет. У нескольких детей была частичная потеря слуха, и у большинства из них наблюдались аномальные реакции внутри уха.

В последующие десятилетия технический прогресс проложил путь к новым открытиям, связывающим аутизм и нарушения слуха. Сегодня исследователи могут расшифровать способность слышать звуки на определенных частотах и ​​измерить, насколько хорошо мембраны среднего уха реагируют на изменения давления воздуха. Они могут использовать электроэнцефалографию (ЭЭГ), чтобы отслеживать, как звуки обрабатываются в головном мозге, и выявлять слуховой дефицит у тех, чьи уши в остальном нормально функционируют.

Благодаря этим инструментам исследователи могут глубоко исследовать, как проблемы со слухом могут влиять на черты аутизма, в частности, на задержку речевого и языкового развития и проблемы с распознаванием эмоций других людей. Многие дети с аутизмом имеют прерывистую, монотонную или нечленораздельную речь. Одна треть является минимально вербальной, а у большинства сопутствующие трудности со слуховой обработкой.

Новаторское исследование 2016 года показало, что около половины детей-аутистов имеют по крайней мере один вид периферических проблем со слухом, по сравнению с только 15 процентами их типичных сверстников. И эти проблемы проявляются тонкими, неочевидными способами, такими как необычная чувствительность к звукам в одном ухе или непроизвольные сокращения мышц в среднем ухе, которые искажают звуки. У некоторых есть признаки того, что улитка по-разному усиливает и передает звук.

Исследование обнаружило кое-что еще интересное: аутичные дети, которые испытывают трудности со слухом на частотах около 2000 герц (средний диапазон для человеческой речи), сами искажают речь. «Я не ожидал найти прочную связь с коммуникативными способностями», - говорит ведущий исследователь Карли Демопулос , нейропсихолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Она объясняет, что для этих детей входящие звуки речи могут быть каким-то образом изменены, что препятствует их способности понимать и воспроизводить эти звуки. Любые искажения или неспособность слышать собственный голос также могут затруднить обучение четкой речи.

Согласно другим исследованиям, трудности со слуховой обработкой при аутизме могут проявляться как гиперчувствительность к шумам или неспособность различать звуки. Например, в больших собраниях люди, у которых нет проблем с обработкой, обычно могут следить за одним разговором, игнорируя смех или, скажем, звон столового серебра на заднем плане. «Их мозг способен сосредоточить внимание на соответствующем потоке звуков, который они пытаются интерпретировать», - говорит нейропсихолог Хелен Тагер-Флусберг из Бостонского университета. Но «некоторым аутичным детям это очень трудно».

Эта трудность может способствовать проблемам с речью. В 2015 году Тагер-Флусберг и ее коллеги использовали электроды для отслеживания мозговой активности аутичных и обычных подростков, когда они услышали неожиданно громкие или тихие звуки на фоне шума, имитирующего вечеринку. Исследователи обнаружили, что мозговая активность подростков сильно различалась, но только у подростков с минимально вербальной репутацией нейронные реакции коррелировали с реакциями на звуки в повседневной жизни, как было измерено с помощью анкеты, которую заполнили родители подростков.

Последующее исследование, которое будет опубликовано в 2020 году в Autism Research, обеспечивает дополнительную поддержку связи между обработкой звука и вербальными способностями: оно показывает, что минимально вербальные аутичные подростки и молодые люди с трудом могут отличить свое собственное имя от чужого. «Дело не в том, что их мозг не улавливает звук сам по себе, но он не может расставить звуковые приоритеты», - говорит Тагер-Флусберг. Такие данные могут помочь объяснить, почему некоторые люди с аутизмом часто чувствуют себя подавленными в шумной обстановке.

Проблемы со слухом также могут скрывать эмоции, передаваемые тоном голоса другого человека. В 2015 году команда Демопулоса попросила аутичных и обычных детей определить эмоциональный тон человека, говорящего: «Я выхожу из комнаты сейчас, но вернусь позже» счастливым, злым, испуганным или грустным голосом . Исследователи также сделали записи магнитоэнцефалографии, когда дети слушали серию звуков. Дети с аутизмом, которым требовалось много времени для обработки тонов или имели проблемы с обработкой быстрой последовательности тонов, также имели тенденцию с трудом интерпретировать тон говорящего. «Не имело значения, какие слова были в этом предложении», - говорит Демопулос.