Choroby ze spektrum autyzmu nie udało się dotychczas przypisać jednej przyczynie ze względu na szeroki zakres jej objawów i nasilenia. Jednak badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Wirginii ujawnia nową, obiecującą strategię uzyskiwania odpowiedzi, która może doprowadzić do przełomu w badaniach nad innymi chorobami i zaburzeniami neurologicznymi.

Obecne badania nad autyzmem skupiają się na obserwacji i zrozumieniu zaburzenia poprzez badanie jego konsekwencji behawioralnych przy użyciu technik takich jak funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego w celu mapowania reakcji mózgu na bodźce i aktywność, ale przeprowadzono niewiele badań w celu ustalenia, co powoduje te reakcje.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Schorzenia neurologiczne główną przyczyną złego stanu zdrowia i niepełnosprawności na całym świecie: Lancet

Jednakże badaczom z UVA’s College i Graduate School of Arts & Sciences udało się lepiej zrozumieć fizjologiczne różnice między strukturami mózgu osób autystycznych i nieautystycznych dzięki zastosowaniu dyfuzyjnego MRI – techniki mierzącej dyfuzję molekularną w tkance biologicznej. obserwować, jak woda przemieszcza się po mózgu i wchodzi w interakcję z błonami komórkowymi. Podejście to pomogło zespołowi UVA opracować modele matematyczne mikrostruktur mózgu, które pomogły zidentyfikować różnice strukturalne w mózgach osób z autyzmem i osób bez autyzmu.

„Nie do końca wiadomo, jakie mogą być te różnice” – powiedział Benjamin Newman, badacz ze stopniem doktora na Wydziale Psychologii UVA, niedawny absolwent programu podyplomowego z zakresu neurologii UVA School of Medicine i główny autor artykułu opublikowanego w tym miesiącu w PLOS: Jeden. „To nowe podejście przygląda się różnicom neuronalnym przyczyniającym się do etiologii zaburzeń ze spektrum autyzmu”.

Opierając się na pracach Alana Hodgkina i Andrew Huxleya, który w 1963 roku zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za opisanie charakterystyki przewodnictwa elektrochemicznego neuronów, Newman i jego współautorzy zastosowali te koncepcje, aby zrozumieć, czym różni się to przewodnictwo u osób z autyzmem i osób bez autyzmu. , wykorzystując najnowsze dane neuroobrazowe i metodologie obliczeniowe. Rezultatem jest pierwsze w swoim rodzaju podejście do obliczania przewodności aksonów nerwowych i ich zdolności do przenoszenia informacji przez mózg. Badanie dostarcza również dowodów na to, że te różnice mikrostrukturalne są bezpośrednio powiązane z wynikami uczestników w Kwestionariuszu Komunikacji Społecznej, powszechnym narzędziu klinicznym do diagnozowania autyzmu.

„Zaobserwowaliśmy różnicę w średnicy elementów mikrostrukturalnych w mózgach osób autystycznych, która może powodować wolniejsze przewodzenie prądu” – stwierdził Newman. „To struktura ogranicza działanie mózgu”.

Jeden ze współautorów Newmana, John Darrell Van Horn, profesor psychologii i analityki danych na UVA, powiedział, że często próbujemy zrozumieć autyzm poprzez zbiór wzorców zachowań, które mogą być niezwykłe lub wydawać się odmienne.

„Ale zrozumienie tych zachowań może być nieco subiektywne, w zależności od tego, kto prowadzi obserwację” – powiedział Van Horn. „Potrzebujemy większej wierności w zakresie posiadanych wskaźników fizjologicznych, abyśmy mogli lepiej zrozumieć, skąd pochodzą te zachowania. Jest to pierwszy przypadek zastosowania tego rodzaju wskaźników w populacji klinicznej, co rzuca interesujące światło na tę kwestię. Początki ASD.”

Van Horn powiedział, że włożono wiele pracy w zakresie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, przyglądając się zmianom sygnału związanym z zawartością tlenu we krwi u osób z autyzmem, ale jego zdaniem te badania „schodzą trochę głębiej”.

„Nie chodzi o to, czy istnieje szczególna różnica w aktywacji funkcji poznawczych, ale o to, w jaki sposób mózg faktycznie przekazuje informacje wokół siebie poprzez te dynamiczne sieci” – powiedział Van Horn. „I myślę, że udało nam się wykazać, że jest coś wyjątkowego w przypadku osób, u których zdiagnozowano zaburzenia ze spektrum autyzmu, w porównaniu z osobami z grupy kontrolnej, które normalnie rozwijają się”.

Newman i Van Horn, wraz ze współautorami Jasonem Druzgalem i Kevinem Pelphreyem z UVA School of Medicine, są powiązani z Centrum Doskonałości Autyzmu (ACE) przy Narodowym Instytucie Zdrowia, inicjatywą wspierającą multidyscyplinarne i wieloinstytucjonalne badania na dużą skalę badania nad ASD w celu ustalenia przyczyn tego zaburzenia i potencjalnych metod leczenia.

Według Pelphrey, neurobiologa i eksperta w dziedzinie rozwoju mózgu oraz głównego badacza badania, nadrzędnym celem projektu ACE jest wyznaczenie kierunku w opracowywaniu podejścia do autyzmu opartego na medycynie precyzyjnej.

„To badanie stanowi podstawę dla biologicznego celu pomiaru odpowiedzi na leczenie i pozwala nam zidentyfikować możliwości opracowania przyszłych metod leczenia” – powiedział.

Van Horn dodał, że badanie może mieć również wpływ na badanie, diagnozowanie i leczenie innych zaburzeń neurologicznych, takich jak choroba Parkinsona i Alzheimera.

„To nowe narzędzie do pomiaru właściwości neuronów, które nas szczególnie ekscytuje. Wciąż badamy, co moglibyśmy za jego pomocą wykryć” – powiedział Van Horn.

Ta historia została opublikowana z kanału agencyjnego bez modyfikacji tekstu. Zmieniono jedynie nagłówek.