Gehirn-Verbindungen unterscheiden sich bei Kindern mit Autismus

Kinder mit Autismus haben einen strukturellen Unterschied in den Gehirnverbindungen im Vergleich zu denen ohne die Störung.
Das Ergebnis, veröffentlicht in BMC Medizin, kamen Wissenschaftler vom Boston Children's Hospital, die EEGs nutzten, um das elektrische Übersprechen des Gehirns zu verfolgen.
Frühere Forschungsergebnisse zeigten, dass die Gehirne von Erwachsenen mit Autismus anders als Menschen ohne Störung "verdrahtet" sind, und dieses abnormale Muster der Konnektivität könnte der Grund für die sozialen Beeinträchtigungen sein, die Autisten haben.
Die neue Studie wies darauf hin, dass autistische Kinder mehrere redundante Verbindungen zwischen benachbarten Gehirnarealen auf Kosten von Fernassoziationen haben, im Gegensatz zu denen, die neurotypisch sind.
Die Autoren sind der Ansicht, dass der Bericht, der eine "Netzwerkanalyse" ähnlich der zur Untersuchung von Stromnetzen oder Fluglinien verwendete, Experten dabei helfen könnte, bestimmte typische autistische Verhaltensweisen besser zu verstehen.

Jurriaan Peters, MD, von der Abteilung für Neurologie am Boston Children's Hospital, der Mitautor der Studie ist, sagte: "Wir untersuchten Gehirn Netzwerke als Ganzes in Bezug auf ihre Fähigkeit, Informationen zu übertragen und zu verarbeiten. Was wir fanden, kann verändert die Art, wie wir die Gehirne von autistischen Kindern betrachten. "
Peters, Maxime Taquet, ein Doktorand in Boston Kinder Computational Radiology Laboratory und Co-Erstautor, und Team studierte EEG-Aufnahmen von zwei Gruppen von Kindern mit der Störung:

• 16 mit klassischem Autismus
• 14 deren Autismus Teil eines genetischen Syndroms ist, das als tuberöser Sklerose-Komplex (TSC) bekannt ist

Diese Aufzeichnungen wurden dann mit EEGs aus zwei Kontrollgruppen verglichen:

• 46 gesunde neurotypische Kinder
• 29 Kinder mit TSC aber nicht Autismus

In beiden Gruppen von autistischen Kindern wurden mehr Kurzstreckenverbindungen innerhalb verschiedener Bereiche des Gehirns gefunden, allerdings hatten sie weniger Verbindungen zu weit entfernten Regionen.
Ein Gehirn-Netzwerk, das eher Kurzstrecken als Langstreckenverbindungen bevorzugt, scheint mit dem typischen kognitiven Profil von Autismus konstant zu sein - ein Mädchen / Junge, der bei bestimmten Aufgaben, die Aufmerksamkeit erfordern, wie zB Straßen auswendig lernen, aber nicht kombinieren kann Informationen über verschiedene Bereiche des Gehirns in Ideen höherer Ordnung.
Peters erklärte:

"Ein Kind mit Autismus versteht vielleicht nicht, warum ein Gesicht wirklich wütend ist, weil seine visuellen Gehirnzentren und emotionalen Gehirnzentren weniger Nebensprechen haben. Das Gehirn kann diese Bereiche nicht integrieren. Es macht eine Menge mit den Informationen vor Ort, aber es sendet es nicht an den Rest des Gehirns. "

Die Netzwerkanalyse, ein neuer Zweig der Neurowissenschaft, zeigte eine Qualität, die bei autistischen Kindern als "Resilienz" bekannt ist - das Talent, sich viele Wege zu überlegen, um sich durch redundante Wege von einem Punkt zum anderen zu bewegen.
Taquet sagte:

"So wie man immer noch von Boston nach Brüssel reisen kann, auch wenn London Heathrow geschlossen ist, zum Beispiel durch den New Yorker Flughafen JFK, können Informationen zwischen zwei Regionen des Gehirns von Kindern mit Autismus weiter übertragen werden. In einem solchen Netzwerk , spielt kein Hub eine bestimmte Rolle und der Datenverkehr kann viele redundante Routen durchlaufen. "

Diese Qualität ist kompatibel mit zellulären und molekularen Beweisen für ein reduziertes "Beschneiden" von Gehirnverbindungen bei Autismus.
Obwohl Fluggesellschaften von dieser Qualität profitieren können, könnte sie ein Gehirn vorschlagen, das in vergleichbarer Weise auf verschiedene Arten von Umständen reagiert und weniger in der Lage ist, sich auf die kritischsten Reize zu konzentrieren.
"Es ist ein einfacheres, weniger spezialisiertes Netzwerk, das starrer ist und weniger in der Lage ist, auf die Stimulation durch die Umgebung zu reagieren", verrät Peters.
Nach den Ergebnissen, alle Kinder mit tuberöser Sklerose hatten eine insgesamt verminderte Konnektivität, aber das Muster der vermehrten Nah- und Fernverbindung wurde nur bei denjenigen beobachtet, die autistisch waren.
Im Rahmen einer multizentrischen Untersuchung werden Peters und seine Mitarbeiter die Untersuchung ein weiteres Mal durchführen und EEG-Aufnahmen prospektiv unter identischen Bedingungen mit Hilfe des NIH Autism Center of Excellence Grants durchführen.
Die neue Forschung ergänzt die jüngsten Arbeiten von Peters, Sahin und einem Team, das Nervenfasern bei Menschen mit Autismus abbildete und strukturelle Fehlbildungen bei der Konnektivität des Gehirns aufzeigte.
Eine Studie bei Boston Children's, geleitet von Frank Duffy, PhD, Neurologie, analysierte den Grad der Synchronität zwischen zwei gegebenen EEG-Signalen, die als "Kohärenz" bezeichnet werden, und sah eine veränderte Konnektivität zwischen den Gehirnregionen von autistischen Kindern.
Ein anderer Bericht, der kürzlich von Boston Childs's Informatikforscher William Bosl, PhD, und Charles A. Nelson, PhD, Forschungsdirektor des Developmental Medicine Center, durchgeführt wurde, untersuchte ein indirektes Maß der Konnektivität - den Grad der Zufälligkeit in EEG-Signalen - und entdeckte Muster differenzierte Säuglinge mit einem höheren Risiko für Autismus von Kontrollen.
Geschrieben von Sarah Glynn