Neue Forschungsergebnisse identifizieren drei Gehirnregionen mit Signaturverbindungen bei autistischen Personen.
USCWissenschaftler identifizieren Muster der Konnektivität der weißen Substanz, die ausschließlich bei autistischen Kernsymptomen auftreten, und weisen auf einen möglichen Fehler in früheren neurowissenschaftlichen Forschungen zu Autismus hin.
Wissenschaftler haben ein charakteristisches Muster der Konnektivität der weißen Substanz identifiziert, das ausschließlich im Gehirn autistischer Menschen vorkommt und sich von dem im Gehirn von Menschen mit Entwicklungskoordinationsstörung (Developmental Coordination Disorder, DCD) unterscheidet.
Diese neuen Studienergebnisse stammen von einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung der University of Southern California (USC). Ihre Ergebnisse wurden heute (14. November) in der Zeitschrift veröffentlichtWissenschaftliche Berichte.
Die Entwicklungskoordinationsstörung (Developmental Coordination Disorder, DCD) ist eine im DSM-V beschriebene neurologische Entwicklungsstörung, die durch motorische Koordinationsprobleme gekennzeichnet ist, die die täglichen Aktivitäten und die Teilnahme erheblich beeinträchtigen. Die Probleme können nicht durch eine andere Störung erklärt werden und sind bereits im frühen Leben vorhanden. Es handelt sich um eine chronische Behinderung, die die Koordination beeinträchtigt und manchmal als „ungeschicktes Kindersyndrom“ bezeichnet wird.
Sie ist auch als Entwicklungsstörung der motorischen Koordination, Entwicklungsdyspraxie oder Dyspraxie bekannt. Etwa 2–6 % der Menschen leiden an DCD, wobei etwa viermal so viele Männer wie Frauen an dieser Erkrankung leiden.
Hohe Prävalenz von DCD bei autistischen Personen
Bei etwa 85 Prozent der autistischen Menschen wurde DCD diagnostiziert, eine Erkrankung, die das Lernen und die motorische Kontrolle beeinträchtigt, oder dies könnte wahrscheinlich der Fall sein. DCD kann alltägliche Aktivitäten wie Tippen, Anziehen oder Gehen beeinträchtigen, was wiederum die soziale Teilhabe und Zufriedenheit beeinträchtigen kann.
Unterscheidung zwischen den Gehirnaktivitätsmustern vonAutismus-Spektrum-Störung(ASD) und DCD-Populationen ist von entscheidender Bedeutung, da die weit verbreitete Komorbidität von ASD und DCD frühere Autismusforschungen in Frage stellt, die zum Zeitpunkt ihrer Durchführung ausschließlich auf die Untersuchung der Kernsymptome der sozialen Kommunikation ausgelegt waren.
„Während die wissenschaftliche Gemeinschaft immer mehr über DCD erfährt, ist uns klar geworden, dass Unterschiede in der weißen Substanz, die zuvor in der Autismus-Literatur festgestellt wurden, tatsächlich auf diese zugrunde liegende motorische Komorbidität zurückzuführen sind“, sagte Lisa Aziz-Zadeh, die leitende Autorin der Studie. „Tatsächlich hat unser Team genau das herausgefunden – dass viele frühere Forschungsergebnisse wahrscheinlich nicht wirklich die Kernsymptome von Autismus widerspiegeln, sondern eher ein Spiegelbild gleichzeitig auftretender DCD sind.“
Aziz-Zadeh ist außerordentlicher Professor an der USC Chan-Abteilung für Arbeitswissenschaft und Ergotherapie mit gemeinsamen Berufungen am USC Dornsife College of Letters, am Brain and Creativity Institute der Arts and Sciences und an der Abteilung für Psychologie. Sie ist Direktorin des USC Center for the Neuroscience of Embodied Cognition, das vom USC finanzierte Forschungsprojekte verwaltetNationale Gesundheitsinstitute, US-Verteidigungsministerium und das Büro des Direktors der Intelligence Advanced Research Projects Activity des Direktors des National Intelligence.
Aziz-Zadeh und Kollegen verwendeten diffusionsgewichtete MRT, eine Technik zur Beobachtung der funktionellen Gehirnkonnektivität, bei Kindern und Jugendlichen im Alter von 8 bis 17 Jahren, die einer von drei Studiengruppen zugeordnet wurden: solchen mit ASD; diejenigen mit wahrscheinlicher DCD; und sich typisch entwickelnde Personen. Die Bilder wurden analysiert, verglichen und mit Beurteilungen des motorischen und sozialen Verhaltens korreliert, die die Teilnehmer ebenfalls durchgeführt hatten.
Wichtige Wege der weißen Substanz, die für Autismus spezifisch sind
Die Forscher fanden heraus, dass viele strukturelle Gehirnkonnektivitätsmuster, von denen zuvor angenommen wurde, dass sie mit Autismus zusammenhängen, sich auch mit DCD überschneiden. Das Team konnte drei Bahnen der weißen Substanz identifizieren, die eine deutlich unterschiedliche Konnektivität aufweisen, die nur bei Forschungsteilnehmern mit Autismus im Vergleich zu DCD-Patienten und typischen Entwicklungsgruppen auftritt: die Längsfasern und U-Fasern des mittleren Cingulums, des Corpus callosum Forceps Minor/Anterior Commissura und des linken mittleren Kleinhirnstiels. Diese Unterschiede korrelierten auch mit den Maßen der emotionalen Leistungsfähigkeit und/oder der Schwere des Autismus bei autistischen Teilnehmern. Die Gehirne von Kindern mit DCD zeigten einzigartige Muster der weißen Substanz im linken kortiko-spinalen und kortiko-pontinen Trakt.
„Diese Ergebnisse zeigen, dass wir mithilfe fortschrittlicher Bildgebung zwischen den charakteristischen sozialen Symptomen von Autismus und anderen motorischen Symptomen auf der Ebene der Gehirnanatomie unterscheiden können“, sagte Emily Kilroy, die Erstautorin der Veröffentlichung und ehemalige Postdoktorandin in Aziz-Zadehs Labor während der Datenerfassungsphase der Studie. „Natürlich sind Menschen so viel mehr als nur ihre Gehirnanatomie, aber dieser Grad an Klarheit und Spezifität auf anatomischer Ebene bringt uns dem Verständnis der biologischen Grundlagen und Ausdrucksformen von Autismus einen Schritt näher.“
Referenz: „Spezifische Traktographieunterschiede bei Autismus im Vergleich zu Entwicklungskoordinationsstörungen“ von Emily Kilroy, Marzio Gerbella, Lei Cao, Peter Molfese, Christiana Butera, Laura Harrison, Aditya Jayashankar, Giacomo Rizzolatti und Lisa Aziz-Zadeh, 14. November 2022,Wissenschaftliche Berichte.
DOI: 10.1038/s41598-022-21538-0
Zu den Co-Autoren der Veröffentlichung gehören Marzio Gerbella und Giacomo Rizzolatti, Dozenten an der Universität Parma (Italien), und Peter Molfese, wissenschaftlicher Mitarbeiter am NIH National Institute of Mental Health (Bethesda, Maryland). Die USC-Bildgebungswissenschaftlerin Lei Cao, die Postdoktorandin Laura Harrison und die USC Chan-Doktorandinnen für Arbeitswissenschaften Christiana Butera und Aditya Jayashankar waren ebenfalls Co-Autoren.
Diese Veröffentlichung ist Teil von „The Neurobiological Basis of Heterogeneous Social and Motor Deficits in ASD“, einem 2,15-Millionen-Dollar-Förderprojekt des NIH Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human, das von 2015 bis 2021 lief (R01 HD079432-01; PI: Aziz-Zadeh).
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