Le reti cerebrali autistiche sono collegate in modo diverso

Ricerche emergenti mostrano che i bambini con disturbo dello spettro autistico hanno una differenza strutturale nelle connessioni cerebrali dai bambini senza ASD.

Gli investigatori del Boston Children’s Hospital hanno scoperto che i bambini con autismo hanno più connessioni ridondanti tra aree cerebrali vicine a scapito dei collegamenti a lunga distanza.

Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato l'elettroencefalogramma (EEG) per misurare le fluttuazioni di tensione elettroniche risultanti dal cross-talk elettrico del cervello.

I ricercatori hanno utilizzato un approccio di "analisi di rete" simile a quello utilizzato per studiare le compagnie aeree o le reti elettriche.

La ricerca, accompagnata da un commento, si trova nella rivista ad accesso aperto di BioMed Central BMC Medicine.

"Abbiamo esaminato le reti cerebrali nel loro complesso in termini di capacità di trasferire ed elaborare le informazioni", afferma Jurriaan Peters, MD, del Dipartimento di Neurologia del Boston Children’s Hospital.

"Quello che abbiamo scoperto potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo al cervello dei bambini autistici".

Peters, Maxime Taquet e gli autori senior Simon Warfield, PhD e Mustafa Sahin, MD, PhD hanno analizzato le registrazioni EEG di due gruppi di bambini autistici: 16 bambini con autismo classico e 14 bambini il cui autismo fa parte di una sindrome genetica nota come tuberosa complesso di sclerosi (TSC).

Hanno confrontato queste letture con gli EEG di due gruppi di controllo: 46 bambini neurotipici sani e 29 bambini con TSC ma non autismo.

In entrambi i gruppi con autismo, c'erano più connessioni a corto raggio all'interno di diverse regioni del cervello, ma meno connessioni che collegavano aree remote.

Una rete cerebrale che favorisce le connessioni a corto raggio rispetto a quelle a lungo raggio sembra essere coerente con il profilo cognitivo classico dell'autismo: un bambino che eccelle in compiti specifici e mirati come memorizzare le strade, ma che non può integrare le informazioni in diverse aree del cervello in concetti di ordine superiore .

"Ad esempio, un bambino con autismo potrebbe non capire perché una faccia sembra davvero arrabbiata, perché i suoi centri cerebrali visivi e centri cerebrali emotivi hanno meno dialoghi incrociati", dice Peters.

“Il cervello non può integrare queste aree. Sta facendo molto con le informazioni a livello locale, ma non le invia al resto del cervello ".

L'analisi di rete, una nuova branca delle neuroscienze cognitive - ha mostrato una qualità chiamata "resilienza" nei bambini con autismo - la capacità di trovare più modi per andare dal punto A al punto B attraverso percorsi ridondanti.

"Proprio come si può ancora viaggiare da Boston a Bruxelles anche se Londra Heathrow viene chiusa, ad esempio passando per l'aeroporto JFK di New York, le informazioni possono continuare a essere trasferite tra due regioni del cervello dei bambini con autismo", dice Taquet.

"In una rete di questo tipo, nessun hub svolge un ruolo specifico e il traffico può fluire lungo molte rotte ridondanti".

Questa qualità di ridondanza è coerente con le prove cellulari e molecolari di una ridotta "potatura" delle connessioni cerebrali nell'autismo. Sebbene possa essere utile per una compagnia aerea, potrebbe indicare un cervello che risponde allo stesso modo a molti tipi diversi di situazioni ed è meno in grado di concentrarsi sugli stimoli più importanti.

"È una rete più semplice, meno specializzata, più rigida, meno in grado di rispondere agli stimoli dell'ambiente", afferma Peters.

Lo studio ha mostrato che entrambi i gruppi di bambini con il complesso della sclerosi tuberosa avevano una connettività ridotta nel complesso, ma solo quelli che avevano anche l'autismo avevano il modello di connessioni a corto raggio più lunghe rispetto a quelle a lungo raggio.

L'attuale studio si basa sulla ricerca emergente che ha ripreso le fibre nervose nei pazienti autistici e ha mostrato anomalie strutturali nella connettività cerebrale.

Fonte: Boston Children’s Hospital