Hersenverbindingen verschillen bij kinderen met autisme

Kinderen met autisme hebben een structureel verschil in hersenverbindingen in vergelijking met mensen zonder de stoornis.
De bevinding, gepubliceerd in BMC-medicijn, kwam van wetenschappers van Boston Children's Hospital die EEG's gebruikten om de elektrische overspraak van de hersenen te volgen.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de hersenen van volwassenen met autisme anders "bedraad" zijn dan mensen zonder de stoornis, en dit abnormale patroon van connectiviteit kan de reden zijn voor de sociale beperkingen van mensen met autisme.
De nieuwe studie gaf aan dat autistische kinderen meerdere overbodige verbindingen hebben tussen naburige hersengebieden ten koste van langeafstandsverenigingen, in tegenstelling tot neurotici.
De auteurs zijn van mening dat het rapport, dat een "netwerkanalyse" gebruikte, vergelijkbaar met het netwerk dat gebruikt werd om elektriciteitsnetten of luchtvaartmaatschappijen te onderzoeken, deskundigen kan helpen bepaalde typisch autistisch gedrag beter te begrijpen.

Jurriaan Peters, MD van de afdeling Neurologie bij het Boston Children's Hospital, die de eerste auteur van het onderzoek is, zei: "We hebben hersennetwerken als geheel onderzocht op hun vermogen om informatie over te dragen en te verwerken. veranderen de manier waarop we naar de hersenen van autistische kinderen kijken. "
Peters, Maxime Taquet, een doctoraatsstudent in Boston, Kindercomputer voor Computationele Radiologie en co-eerste auteur, en team bestudeerden EEG-opnamen van twee groepen kinderen met de stoornis:

• 16 met klassiek autisme
• 14 wiens autisme deel uitmaakt van een genetisch syndroom dat bekend staat als tuberous sclerosis complex (TSC)

Deze opnamen werden vervolgens vergeleken met EEG's uit twee controlegroepen:

• 46 gezonde neurotypische kinderen
• 29 kinderen met TSC maar geen autisme

Binnen beide groepen autistische kinderen werden meer korteafstandsverbindingen gevonden in verschillende hersengebieden, maar ze hadden minder verbindingen tussen verafgelegen gebieden.
Een hersennetwerk dat de voorkeur geeft aan korteafstandsverbindingen meer dan aan langeafstandsverbindingen lijkt constant te zijn met het typische cognitieve profiel van autisme - een meisje / jongen die buitengewoon getalenteerd is in bepaalde taken die focus vereisen, zoals het onthouden van straten, maar die niet kunnen combineren informatie over verschillende delen van het brein in ideeën van hogere orde.
Peters verklaarde:

"Een kind met autisme begrijpt bijvoorbeeld misschien niet waarom een ??gezicht er echt boos uitziet, omdat zijn visuele hersencentra en emotionele hersencentra minder overspraak hebben." Het brein kan deze gebieden niet integreren. "Het doet veel met de informatie lokaal, maar het stuurt het niet naar de rest van de hersenen. "

Netwerkanalyses, een nieuwe tak van de neurowetenschap, toonden een kwaliteit die bekend staat als 'veerkracht' bij autistische kinderen - het talent om met vele manieren op de proppen te komen om van het ene naar het andere punt te gaan via overbodige paden.
Taquet zei:

"Net zoals je nog steeds vanuit Boston naar Brussel kunt reizen, zelfs als Londen Heathrow wordt stilgelegd, bijvoorbeeld door het New Yorkse JFK-vliegveld te volgen, kan informatie worden overgedragen tussen twee hersengebieden van kinderen met autisme. , geen hub speelt een specifieke rol en het verkeer kan langs veel overbodige routes stromen. "

Deze kwaliteit is compatibel met cellulair en moleculair bewijs van verminderde "snoei" van hersenverbindingen bij autisme.
Hoewel luchtvaartmaatschappijen van deze kwaliteit kunnen profiteren, kan het een brein suggereren dat op een vergelijkbare manier reageert op verschillende soorten omstandigheden en minder in staat is om zich te concentreren op de prikkels die het meest kritiek zijn.
"Het is een eenvoudiger, minder gespecialiseerd netwerk dat meer rigide is, minder goed in staat om te reageren op stimulatie vanuit de omgeving", onthulde Peters.
Volgens de resultaten, alle kinderen met een tubereuze sclerose-complex hadden een algehele verminderde connectiviteit, maar het patroon van toegenomen korteafstands- en langeafstandsverbindingen werd alleen gezien bij mensen die ook autistisch waren.
Als onderdeel van een multicenteronderzoek zullen Peters en zijn collega's het onderzoek nog een keer doen en EEG-opnamen prospectief onder identieke omstandigheden maken, met de hulp van het NIH Autism Center of Excellence Grant.
Het nieuwe onderzoek draagt ??bij aan recent werk van Peters, Sahin en het team dat zenuwvezels in beeld bracht bij mensen met autisme en structurele misvormingen in de connectiviteit van de hersenen vertoonde.
Een studie bij Boston Children, onder leiding van Frank Duffy, PhD, van Neurology, analyseerde de mate van synchronie tussen twee gegeven EEG-signalen, aangeduid als "coherentie", en zag aangepaste connectiviteit tussen gebieden van de hersenen van autistische kinderen.
Een ander recent rapport uitgevoerd door Boston Children's informatica onderzoeker William Bosl, PhD, en Charles A. Nelson, PhD, onderzoeksdirecteur van het Developmental Medicine Center, onderzocht een indirecte maat voor connectiviteit - de mate van willekeur in EEG signalen - en ontdekte patronen die gedifferentieerde baby's met een hoger risico op autisme van controles.
Geschreven door Sarah Glynn