Den autistiska hjärnan

Autismspektrumstörning (ASD) är komplicerat. Det hänvisar till en mängd komplexa neuroutvecklingsstörningar, som alla kännetecknas av repetitiva beteendemönster och svårigheter med social anslutning och interaktion. Dessa symtom, såsom oförmåga att få ögonkontakt eller att prata om känslor, de upprepade fraserna eller alltför fokuserad uppmärksamhet på vissa objekt eller ämnen, börjar tidigt i barndomen och fortsätter att påverka den dagliga funktionen under personens liv.

Autism har flera orsaker-till exempel genetiska faktorer och miljöfaktorer, komorbida neurologiska och psykiska tillstånd-som epilepsi, intellektuell funktionsnedsättning, OCD och ADHD och ett brett spektrum av symptom, säger Lorenza Culotta, doktorand, postdoktor vid Northwestern University's Feinberg School of Medicine, Center for Autism and Neurodevelopment.

Om vi ser till hjärnan för svar eller diagnos, kommer vi inte nödvändigtvis att hitta det - åtminstone inte lätt. Bildtekniker gör att vi kan se skillnader som vi kan mäta; men det är svårt att avgöra en autistisk hjärna från en hjärna utan ASD med tillräcklig känslighet och specificitet för att prognostisera eller till och med diagnostisera.

Förändringarna i hjärnan är subtila och vi ser dem oftast i genomsnitt för många individer, eftersom hos enstaka individer tenderar bara de normala skillnaderna från person till person att vara mycket mer dramatiska än de subtila systematiska förändringarna som är förknippade med autism, säger Jeffrey S. Anderson, MD, PhD, professor i radiologi vid University of Utah.

Ändå har vetenskapen gjort många jämförelsestudier mellan ASD -hjärnor och hjärnor som inte påverkas. Här är vad deras resultat kan berätta för oss om strukturen i och samarbetet mellan den autistiska hjärnan.

Hur är hjärnans struktur annorlunda?

Autismens neuroanatomi är svår att beskriva, säger Dr Culotta. Så det kan vara lättare att prata om hjärnans arkitektur och hur den autistiska hjärnan kan skilja sig åt.

Så vad är annorlunda i strukturen för detta trepundorgel? Låt oss börja med en snabb uppfräschning av anatomin: Först och främst är hjärnan uppdelad i två halvor eller halvklot. Det är dessa två halvklot som vi får idén om en vänster hjärna och en högra hjärna. I verkligheten studsar vårt tänkande och våra kognitiva processer fram och tillbaka mellan de två halvorna. Det finns lite svårigheter med autism att kommunicera mellan vänster och höger halvklot i hjärnan. Det finns inte så många starka kopplingar mellan de två halvklotet, säger Dr. Anderson.

Under de senaste åren har vetenskapen funnit att hjärnhalvorna i ASD -hjärnor har något mer symmetri än hos en vanlig hjärna. Denna lilla skillnad i asymmetri räcker inte för att diagnostisera ASD, enligt en rapport iNaturkommunikation. Och exakt hur symmetrin kan spela in i autismens egenskaper undersöks fortfarande.

Här är vad forskare vet. Vänster-höger asymmetri är en viktig aspekt av hjärnans organisation. Vissa funktioner i hjärnan tenderar att domineras, eller att använda den tekniska termen lateraliserad, av en sida av hjärnan. Ett exempel är tal och förståelse. För de flesta (95 procent av högerhänta och cirka 70 procent av vänsterhänta) bearbetas det på vänster cerebral halvklot. Personer med ASD tenderar att ha minskad vänster språklig lateralisering, vilket kan vara anledningen till att de också har en högre vänsterhastighet jämfört med den allmänna befolkningen.

Skillnaderna i hjärnan slutar inte där. En annan snabb biologi 101 -granskning: Inom varje hälft finns det lober: frontal, parietal, occipital och temporal. Inuti dessa lober finns strukturer som ansvarar för allt från rörelse till tänkande. Ovanpå loberna ligger cerebral cortex aka grå materia. Det är här informationsbehandling sker. Vecken i hjärnan ökar hjärnbarkens yta. Ju mer yta eller grå substans det finns, desto mer information kan bearbetas.

bästa sättet att ta adderall ir

Nu ska vi bli lite tekniska. Grå materia krusar till toppar och dalar som kallas gyri respektive sulci. Enligt forskare från San Diego State University kan dessa djupa veck och rynkor utvecklas annorlunda vid ASD. Specifikt, i autistiska hjärnor finns det betydligt mer vikning i de vänstra parietala och temporala loberna såväl som i de högra frontala och temporala regionerna.

Dessa förändringar är ofta korrelerade med ändringar i neuronal nätverksanslutning, säger Dr. Culotta. Faktum är att det har föreslagits att starkt sammankopplade kortikala regioner dras ihop under utvecklingen, med gyri som bildas emellan. I den autistiska hjärnan gör hjärnan reducerad anslutning, känd som hypokonnektivitet, tillåter svagt anslutna regioner att glida isär, med sulci som bildas mellan dem. Forskning har visat att ju djupare teser sulcal gropar är, desto mer språkproduktion påverkas.

Trots all denna information om hur en autistisk hjärna kan skapas är dess neurobiologi fortfarande ett mysterium. En sak som har blivit en nyare observation är att det kanske inte bara handlar om hjärnans struktur, med andra ord, det kanske inte handlar så mycket om hårdvaran som mjukvaran, säger Dr. Anderson.

Det kan vara tidpunkten för hjärnaktiviteten som är onormal, att signalerna från en region i hjärnan till en annan blir suddiga i tid, säger Dr. Anderson. Och resultatet av det är att hjärnan är mer stabil i autism och den kan inte röra sig mellan olika tankar eller aktiviteter lika snabbt eller lika effektivt som någon utan autism.

Hur fungerar det annorlunda?

Anslutningarna i en hjärna väcker den till liv. Och det är hjärncellerna eller neuronerna som fungerar som budbärare. När en hjärncell är aktiv skapar den en elektrisk impuls som sprids till andra celler i hjärnan. Vi tror att elektrisk aktivitet är grunden för tanke och beteende och hur hjärnan fungerar, säger Dr. Anderson.

antidepressiva läkemedel som inte orsakar viktökning

Forskare mäter indirekt dessa elektriska impulser genom att titta på hur synkroniserade områden i hjärnan är. När regioner arbetar tillsammans tenderar de att ha hjärnaktivitet samtidigt. Funktionell anslutning är mätningen av hur mycket två regioner i hjärnan verkar synkroniseras eller prata tillsammans.

Anslutningsfrågan

När man jämför den funktionella anslutningen för ASD -hjärnor och opåverkade hjärnor ser forskare att det finns några nätverk med lägre anslutning, särskilt i mönster där avståndet mellan hjärnregioner är större.

Inom autism finns överdistansförbindelser med kort räckvidd och långa räckvidd, säger Dr Anderson. Så för uppgifter som kräver att vi kombinerar eller assimilerar information i olika delar av hjärnan, som social funktion och komplexa motoriska uppgifter, har personer med autism mer problem. Och när det finns en mycket specifik uppgift fokuserad på regionen med en enda hjärna som främst är involverad - aktiviteter som att uppmärksamma specifika funktioner i världen omkring oss, tenderar individer med autism att vara ganska bra eller till och med bättre än normalt.

Möjliga orsaker

Men dessa förbindelser är bara lika bra som neuronerna som bär budskapet genom sina cellkroppar till andra neuroner. Neurotransmittorer är de kemiska budbärarna. Under de senaste åren har särskild uppmärksamhet ägnats åt sambandet mellan neurotoxiska föreningar, signalsubstanser och ASD, säger Dr. Culotta. Neurotoxiner är naturliga eller artificiella ämnen som påverkar nervsystemet. Tänk: bekämpningsmedel, insekticider och ftalatestrar (som används som mjukgörare vid tillverkning av elektronik, förpackningar och barnleksaker).

Prenatal eller perinatal exponering för dessa kemikalier tros påverka hjärnans utveckling och har därför föreslagits som en etiologisk mekanism för autism, säger hon. De mekanismer genom vilka de neurotoxiska föreningarna kan orsaka autism är fortfarande oklara. En av de föreslagna mekanismerna är att neurotoxiska föreningar stör neurotransmittorer.

Påverkar dessa skillnader symptom?

Mest troligt manifesteras resultatet av dessa kopplingar i de tecken och symtomen som vi ser. Dr Anderson varnar dock för att det är svårt att veta exakt vilken hjärnanslutning som korrelerar till vilket tecken. I slutändan finns det fortfarande mycket som vi behöver veta, säger han. Bara när vi tittar på den hjärnbilden kan vi inte riktigt förklara alla beteenden vi ser.

Vad händer som den autistiska hjärnåldern?

ASD börjar i tidig barndom och fortsätter in i vuxen ålder. Många av symtomen och hjärnmönstren normaliseras med åldern men på vägen sker en mycket komplex utveckling.

Till exempel utvecklar 20 till 30 procent av människor som lever med autism krampstörningar. Men orsaken är inte riktigt förstådd. Det kan bara vara att det finns denna kyckling- och äggfråga, eller ibland kan anfallsstörningen predisponera dem för autism, och ibland kan det vara tvärtom, och vi förstår verkligen den länken än, säger Anderson.

Sedan finns det andra psykiska hälsotillstånd som spelar in. Det är vanligt att människor som lever med ASD också upplever ångest , depression och OCD - mer än i den allmänna befolkningen.

En sak är säker, samhället kan dra nytta av den autistiska hjärnan. Många med autism ser det inte som en störning. De kan se det som en gåva, säger Dr. Anderson. Samhället genererar enorma fördelar från personer med autism. De är så bra på uppgifter som verkligen är viktiga för samhället. Och jag tror att det är viktigt att alltid betona att det är i samhällets bästa att hjälpa till att skapa miljöer där människor med olika hjärnstrukturer och sätt att bete sig kan trivas.

Artikelkällor

Definition av autismspektrumstörning:NINDS, publiceringsdatum september 2015. Faktablad om autismspektrumstörning