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Eine neuartige Technik zeigt, wie Autismus das soziale Gehirn beeinflusst
Gehirnbereiche, die mit sozialem Verhalten in Verbindung stehen, sind bei Jugendlichen mit hoch funktionierenden Autismus-Spektrum-Störungen sowohl unterentwickelt als auch unzureichend vernetzt, so eine in der Zeitschrift veröffentlichte Studie Gehirn und Verhalten.
Autismus-Spektrum-Störung beeinträchtigt die Fähigkeit der Menschen, sich mit anderen zu verbinden.
Die Ergebnisse helfen zu zeigen, wie die Gehirne von Kindern und Jugendlichen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) anders organisiert sein könnten als Jugendliche ohne die Störung, sagt Studienautor Kay Jann, Postdoktorand an der University of California-Los Angeles (UCLA) Abteilung für Neurologie.
ASD beschreibt eine Reihe von verwandten Bedingungen, die Menschen mit sozialer Kommunikation zu kämpfen haben; Sie können auch eingeschränkte Interessen haben und sich wiederholendes Verhalten zeigen und sensorisch überreagiert sein.
Normalerweise, wenn sich das Gehirn entwickelt, wird der Blutfluss reduziert und Synapsen von Neuronen "beschnitten". Bei ASS-Patienten passiert dies nicht.
ASD zeichnet sich durch ein vergrößertes Gehirn mit einem Überfluss an Neuronen aus, da das "Beschneiden" von Synapsen nicht stattgefunden hat. Um die höhere Anzahl von funktionierenden Synapsen zu versorgen, gibt es einen zusätzlichen Blutfluss (Hyperperfusion) zu den frontalen Bereichen des Gehirns - den Bereichen, die mit der Soziokognition verbunden sind.
MRT unterstreicht die Aktivität des Gehirns
Ein Team von UCLA-Wissenschaftlern verwendete eine Bildgebungstechnologie, die sowohl den Blutfluss im Gehirn - als Maß für den Energieverbrauch - als auch die Organisation und Stärke von Verbindungen innerhalb intrinsischer neuronaler Netze verfolgt.
Schnelle Fakten über ASD- 1 von 68 Kindern in den USA wurde mit Autismus diagnostiziert
- Autismus ist 5 mal häufiger bei Jungen als bei Mädchen
- Bei eineiigen Zwillingen, wenn ein Zwilling Autismus hat, ist der andere mit 36-95% wahrscheinlich; bei nicht identischen Zwillingen beträgt die Chance 0-31%.
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Dies war das erste Mal, dass eine medizinische Resonanz-Bildgebung (MRI), bekannt als arterielle Spinmarkierungs-Perfusion, verwendet wurde, um ASD zu untersuchen.
Die Technik verwendet magnetisch markiertes Blutwasser als Tracer zur Quantifizierung des Blutflusses im Gehirn. Die Forscher haben außerdem die Verwendung vorhandener Technologien verfeinert, mit denen beurteilt wird, wie gut getrennte Gehirnbereiche funktional miteinander verbunden sind. Beide Techniken sind nichtinvasiv und erfordern keine Injektionen von radioaktiven Tracern.
Dieser Ansatz hat bereits zu neuen Erkenntnissen und alternativen Behandlungsansätzen bei anderen Hirnerkrankungen wie der Schizophrenie geführt.
Das Team stellte die Hypothese auf, dass ASD durch eine erhöhte oder verringerte Konnektivität in bestimmten neuronalen Netzwerken verursacht werden könnte, die das "soziale Gehirn" bilden.
Diese Konnektivität kann durch die Menge an Blutfluss und Aktivitätsmustern zwischen Gehirnknoten oder neuralen Netzwerken gemessen werden.
Hyperperfusion und beeinträchtigte Verbindungen bei Jugendlichen mit ASD
Die Forscher untersuchten 17 Jugendliche mit hochfunktionellem ASS und 22 typischerweise Kinder und Jugendliche. Die Gruppen wurden nach Alter, 7-17 Jahren, Geschlecht und IQ-Werten verglichen.
Die MRT zeigte signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen.
Bei Kindern mit ASD wurde in frontalen Hirnarealen ein Muster einer weit verbreiteten erhöhten Durchblutung beobachtet. Es gab auch eine Verringerung der Konnektivität zwischen Knoten in der Vorder- und Rückseite des Gehirns bei Menschen mit ASD, verglichen mit typischen Gehirnen.
Die Befunde stützen frühere Befunde sowohl von Hyperperfusion als auch von Beeinträchtigungen im Standardmodus-Netzwerk bei Menschen mit ASD.
Das Standardmodus-Netzwerk ist ein wichtiges Gehirnnetzwerk, das in sozialen und emotionalen Prozessen, Selbstreflexion und der Fähigkeit verwendet wird, mentale Zustände sich selbst und anderen zuzuordnen, laut Danny J.J. Wang, ein Associate Professor für Neurologie an der UCLA.
Der beobachtete Mangel an Konnektivität impliziert, dass Informationen nicht zwischen entfernten Hirnregionen fließen können, was erklären könnte, warum Menschen mit ASS Schwierigkeiten bei der sozialen Reaktion haben. Eine Beeinträchtigung dieser Prozesse ist ein Merkmal von ASD.
Die Hyperperfusion lässt auf eine Verzögerung der neurologischen Entwicklung in den frontalen Hirnregionen schließen.
Wang erklärt, dass bei neurokognitiven oder neuropsychiatrischen Erkrankungen die funktionelle Organisation des Gehirns und der damit verbundene Energiebedarf oft anders sind als bei den meisten Gehirnen.
Er kommentiert:
"Das Gehirn steuert den größten Teil unseres Verhaltens, und Veränderungen in der Funktionsweise und Kommunikation von Hirnarealen können dieses Verhalten verändern und zu Beeinträchtigungen führen, die mit psychischen Störungen einhergehen. Wenn Sie physiologische Veränderungen im Gehirn mit Verhaltensauffälligkeiten in Einklang bringen, können Sie damit beginnen Verstehen Sie die biologischen Mechanismen dieser Störung, die zur Verbesserung der Diagnose und rechtzeitig zur Behandlung beitragen können. "
Kay Jann erklärt, dass die Gehirne der ASD-Teilnehmer nicht das übliche "kosteneffiziente Verdrahtungsmuster haben, das die Funktionalität bei minimalem Energieverbrauch maximiert".
Das Team plant, die Beziehung zwischen Netzwerkkonnektivität und Metabolismus bei Personen mit ASD weiter zu untersuchen und ihre Arbeit auf andere relevante Gehirnnetzwerke auszudehnen. Sie hoffen auch, die Variationsbreite dieser Faktoren in der Bevölkerung zu definieren.
Medizinische Nachrichten heute berichteten kürzlich, dass ein genetischer Test in der Lage sein könnte, die Möglichkeit von ASD vorherzusagen.
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