Il "cervello sociale" è sottosviluppato nella gioventù autistica

Un nuovo studio di imaging mostra che la parte sociale del cervello è sia sottosviluppata che insufficientemente collegata in rete nei giovani con disturbo dello spettro autistico ad alto funzionamento (ASD) rispetto ai loro coetanei senza ASD.

Lo studio, condotto da scienziati dell'Università della California, Los Angeles (UCLA), fornisce informazioni su come il cervello di bambini e adolescenti con ASD potrebbe essere organizzato in modo diverso rispetto ai giovani senza disturbo.

"Il cervello controlla la maggior parte del nostro comportamento e i cambiamenti nel modo in cui le aree cerebrali funzionano e comunicano tra loro possono alterare questo comportamento e portare a menomazioni associate a disturbi mentali", ha detto il primo autore dello studio, il dottor Kay Jann, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento della UCLA di Neurologia.

"Quando si abbinano i cambiamenti fisiologici nel cervello con il deterioramento del comportamento, è possibile iniziare a comprendere i meccanismi biologici di questo disturbo, che può aiutare a migliorare la diagnosi e, nel tempo, il trattamento."

I ricercatori hanno utilizzato una tecnologia di imaging che tiene traccia del flusso sanguigno cerebrale come misura del consumo di energia e dell'organizzazione e della forza delle connessioni all'interno delle reti neurali intrinseche.

Questa è stata la prima volta che uno strumento di risonanza magnetica noto come perfusione di etichettatura di spin arterioso è stato utilizzato per studiare l'ASD. La tecnica utilizza acqua ematica etichettata magneticamente come tracciante per misurare il flusso sanguigno cerebrale. La procedura è stata utilizzata in altri disturbi cerebrali, come la schizofrenia, che ha già portato a nuove intuizioni e approcci terapeutici alternativi in ​​quel disturbo.

"Nei disturbi neurocognitivi o neuropsichiatrici, queste due proprietà cruciali - l'organizzazione funzionale del cervello e le sue richieste energetiche di accompagnamento - si trovano spesso ad essere alterate", ha detto l'autore senior dello studio, il dott. Danny J.J. Wang, professore associato di neurologia all'UCLA.

Lo studio ha coinvolto 17 giovani con ASD ad alto funzionamento e 22 partecipanti con sviluppo tipico. I gruppi sono stati abbinati per età, dai 7 ai 17 anni, sesso e punteggio QI.

I ricercatori volevano sapere se l'ASD potrebbe essere collegato a un aumento o una diminuzione della connettività all'interno di reti neurali specifiche che formano il "cervello sociale". Questa connettività può essere misurata dalla quantità di flusso sanguigno e dai modelli di attività tra i nodi cerebrali o le reti neurali.

"Una delle principali reti cerebrali, la rete in modalità predefinita, è diventata un punto focale di tale ricerca, perché è importante per i processi sociali ed emotivi, il pensiero autoreferenziale e in 'Teoria della mente', che è la capacità di attribuire stati mentali a se stessi e agli altri ", ha detto Wang. "Questi sono processi cognitivi che sono in una certa misura compromessi nelle persone con disturbi dello spettro autistico."

Le immagini hanno mostrato differenze significative tra i due gruppi, ha detto Wang. Nei bambini con ASD, c'era un modello di diffuso aumento del flusso sanguigno, o iper-perfusione, legato all'aumento del metabolismo dell'ossigeno nelle aree frontali del cervello che sono importanti per navigare nelle interazioni sociali.

Questo è importante perché, con lo sviluppo del cervello, il flusso sanguigno è generalmente ridotto. Questi segni di continua iper-perfusione suggeriscono un ritardo nel neurosviluppo in queste regioni frontali del cervello associate alla cognizione socio-emotiva, ha detto Wang.

I risultati sono coerenti con i precedenti risultati della risonanza magnetica che mostrano una sovrabbondanza di neuroni nei giovani con ASD, a causa del fatto che le sinapsi dei neuroni non sono state sufficientemente "potate" durante lo sviluppo del cervello. Troppe sinapsi funzionanti inibiscono la cognizione mentre richiedono un flusso sanguigno extra.

Il team di ricerca ha anche scoperto una connettività a lungo raggio ridotta tra alcuni hub di rete, rispetto ai cervelli tipici. Questa perdita di connettività significa che le informazioni non possono fluire come dovrebbero tra aree distanti del cervello, il che può aiutare a spiegare la compromissione della reattività sociale, ha detto Jann.

"L'architettura del cervello segue un modello di cablaggio efficiente in termini di costi che massimizza la funzionalità con un consumo energetico minimo", ha affermato Jann. "Questo non è quello che abbiamo trovato nei nostri partecipanti ASD."

I risultati sono pubblicati sulla rivista Cervello e comportamento.

Fonte: UCLA