Два теста, связанные с мозжечком, могут улучшить лечение аутизма

Два теста могут помочь повысить точность индивидуального лечения аутизма.

Анонимный исследователь, проверяющий изображения fMRI, предоставленные NIMH – Департаментом здравоохранения и социальных служб США: Национальный институт психического здоровья. (Всеобщее достояние)

Источник: Wikipedia / Public Domain

Впервые новые исследования из Университета Миссури свидетельствуют о наличии корреляции между функциональной связностью церебро-мозжечка и баланса нейротрансмиттеров возбуждения-торможения в мозжечке индивидуумов с расстройством спектра аутизма (ASD). Исследователи MU предполагают, что клиническая реализация двух тестов, использованных для этого исследования: функциональная магнитно-резонансная томография состояния покоя (FMRI) и спектроскопия протонного магнитного резонанса (1 H-MRS), может в конечном итоге привести к более точной и индивидуализированной медицинской помощи пациентам с ASD ,

• Кого вы не показываете на сканировании мозга
• Понимание депрессии за пределами биологии
• Обед с Дипаком IV: Драма, Собака Обамы и Папа Римский
• Сделать детей Америки здоровыми (часть 2): привязанность
• Ты был сильным ребенком?

Это исследование «Функциональное взаимодействие церебро-мозжечка связано с балансом поглощения мозгового возбуждения в спектре аутизма» было проведено исследователями из Университета Миссуринской школы медицины и Центра аутизма и нервно-психических расстройств им. М.Ю. Томпсона и опубликованы в Интернете 23 мая в Журнал аутизма и расстройств развития .

Вчера я поговорил с Дэвидом Беверсдорфом, который был старшим автором этой статьи, и является профессором психологических наук, неврологии, а также Уильямом и Нэнси Томпсон, наделенным кафедрой в области радиологии в Школе медицины МУ. Беверсдорф руководит Лабораторией когнитивного нейронауки, а также является президентом и председателем Исполнительного комитета Общества нейробиологии творчества (SFNC).

Во время нашего разговора Беверсдорф подчеркнул, что это потенциально новаторское исследование по ASD было детищем первого автора Джона Хегарти, который задумал исследование, участвовал в его разработке, координировал расследование и составил рукопись в качестве аспиранта по междисциплинарной программе нейронауки в МУ. Хегарти в настоящее время является докторантом-исследователем детской психиатрии в Стэнфордском аутистском центре Детской больницы Паккард в Школе медицины Стэнфордского университета.

• Почему рассказы о близнецах при родах настолько удивительны?
• Выбор, чтобы не иметь детей
• Как культурный контекст влияет на исцеление
• Принять или противостоять? Ключевой вопрос о взаимоотношениях
• Память: как практика постоянно

Hegarty et al. описывают предпосылку и дизайн этого исследования: «Атипичная функциональная связность (ФК) и дисбаланс возбуждения-торможения (E / I) ранее сообщались в схемах церебро-мозжечка в расстройстве спектра аутизма. В настоящем исследовании использовалось состояние покоя fMRI и спектроскопия протонного магнитного резонанса (1 H-MRS) для изучения взаимосвязи между E / I (глутамат + глутамин / ГАМК) и ФК дорсолатеральной префронтальной коры и заднебоковой мозжечковой полусферы от 14 подростков / взрослых с ASD и 12 возрастных / сексуальных / IQ-согласованных элементов управления “.

Более конкретно, первичными областями, представляющими интерес для исследователей, были правильное заднепоглотное мозжечковое полушарие (R Cereb Hemi) и левая дорсолатеральная префронтальная кору (L DLPFC). Считается, что взаимодействие между этими контралатеральными областями мозга играет центральную роль в социальной коммуникации и обработке языка. Примечательно, что участники исследования с низкой функциональной связностью между этими областями мозга также демонстрировали более низкую способность выводить значение из словесной информации.

В начале 20-го века анатомическая иллюстрация человеческого мозга (снизу) показывает левое и правое полушария как мозжечка, так и головного мозга. «Церебро-мозжечок» обычно относится к функциональной связности и взаимодействию между областями головного мозга и областями мозжечка.

Источник: Wikipedia / Public Domain

В этом небольшом образце участников исследования церебро-мозжечковый ФК был положительно связан с мозжечковым E / I и способностью распознавания речи у лиц с ASD, но не для контроля. Кроме того, Хегарти и его коллеги обнаружили, что подгруппа индивидуумов с ASD и низкая функциональная связность продемонстрировали снижение E / I и нарушение слуха. Исходя из этих предварительных результатов, исследователи предполагают, что измененная функциональная когерентность церебро-мозжечковых схем в ASD может быть связана с дисбалансом мозгового возбуждения с торможением.

Прежде чем углубиться в более подробные сведения о результатах этого исследования, важно отметить, что в ходе нашего телефонного разговора Беверсдорф повторил, что одним из ограничений этого исследования является небольшой размер выборки. Поэтому он советует, чтобы любые выводы были интерпретированы с осторожностью, пока их нельзя продемонстрировать в более крупных образцах. Как пишут авторы, «будущие исследования с более широкими репрезентативными образцами, в том числе с более молодыми людьми с более высокой вариабельностью тяжести беспорядка, должны быть проведены для определения распространенности функциональных аномалий в церебро-мозжечковых схемах в ASD».

Тем не менее, это исследование имеет большое значение, поскольку впервые нейробиологи выявили возможную связь между функциональной связью мозжечка с мозжечком, дисбалансом нейромедиатора в мозжечке и потенциальным использованием тестов FMRI и 1 H-MRS для определения конкретных биомаркеров для ASD.

Как объясняют авторы, «наши данные показывают, что возбуждающая и тормозная сигнализация внутри мозжечка и дорсолатеральной префронтальной коры, а также функциональная координация между этими регионами могут быть взаимосвязаны с некоторыми аспектами фенотипа аутизма. Таким образом, мы выступаем за то, чтобы fMRI и 1 H-MRS могли обеспечивать комплементарные зонды ткани головного мозга, которые при совместном использовании улучшают наше понимание нейронных субстратов, связанных с ASD. Применение таких дополнительных мультимодальных подходов могло бы помочь в подгруппах людей с АСД на основе специфических нейробиологических нарушений, что может иметь особое значение для устранения нейробиологической гетерогенности АСД и развития развития прецизионной медицины ».

В заявлении Беверсдорф расширил эту часть обсуждения. Он сказал: «Одна из проблем с приближающимся лечением аутизма – это много подтипов и много разных генов и потенциально других факторов, которые способствуют расстройству. Если у вас есть лечение, которое работает в одной субпопуляции, оно может не работать в другом. Однако, если мы сможем определить, почему это так, мы можем проводить индивидуализированные подходы и добиваться гораздо большего прогресса в разработке новых методов лечения ». Бейверсдорф добавил:« Это открытие начинает предлагать, как биомаркеры соотносятся друг с другом в аутизме. Могут быть целые другие наборы биомаркеров, которые могут быть взаимосвязаны и могут нам что-то рассказывать. Он может служить биомаркером для прогнозирования того, кто будет реагировать на какой препарат ».

Наконец, исследователи предполагают, что «хотя спекулятивное возбуждение / торможение в полушариях мозжечка может отражать способность глутаматергических интернейронов обеспечивать возбуждающий вклад в клетки мозжечка Пуркинье, которые могут изменять модулирующие сигналы от глубоких мозжечковых ядер до контралатеральных полушарий головного мозга». Hegarty et al. также заключают: «Таким образом, оказывается, что уменьшенный E / I в мозжечке, потенциально увеличившийся E / I в префронтальной коре, и измененная скоординированная активация между этими регионами и может быть связана с некоторыми аспектами клинического проявления ASD, что гарантирует дальнейшее расследование.”

В дополнение к Дэвиду Беверсдорфу и Джону Гегарти, соавторами этого исследования были Дилан Вебер из Университета Миссури-Канзасской городской школы стоматологии и Кармен Кирье, ассистент-профессор-профессор физической медицины и реабилитации в Школе медицины МУ.

Рекомендации

John P. Hegarty II, Dylan J. Weber, Carmen M. Cirstea, David Q. Beversdorf. «Церебро-мозжечковая функциональная связь связана с балансом мозжечкового возбуждения с ингибированием в аутистическом спектральном расстройстве». Журнал аутизма и расстройств развития (Первый онлайн: 23 мая 2018 г.) DOI: 10.1007 / s10803-018-3613-y

Анила Д’Мелло и Кэтрин Дж. Стоудли. «Церебро-мозжечковые цепи в спектре аутизма». Frontiers in Neuroscience (2015) DOI: 10.3389 / fnins.2015.00408

Кэтрин Дж. Студли и Джереми Д. Шмахманн. «Доказательства для топографической организации в мозжечке моторного контроля в сравнении с когнитивной и аффективной обработкой». Cortex (2010) DOI: 10.1016 / j.cortex.2009.11.008

Джереми Д. Шмахманн и Дипак Н. Пандиа. «Цереброцеллюлозная система» Международный обзор нейробиологии (1997) DOI: 10.1016 / S0074-7742 (08) 60346-3