Le «cerveau social» est sous-développé chez les jeunes autistes

Une nouvelle étude d'imagerie montre que la partie sociale du cerveau est à la fois sous-développée et insuffisamment mise en réseau chez les jeunes atteints de troubles du spectre autistique (TSA) de haut fonctionnement par rapport à leurs pairs sans TSA.

L'étude, menée par des scientifiques de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), donne un aperçu de la façon dont le cerveau des enfants et des adolescents atteints de TSA pourrait être organisé différemment de celui des jeunes sans trouble.

«Le cerveau contrôle la plupart de notre comportement et les changements dans la façon dont les zones cérébrales fonctionnent et communiquent entre elles peuvent modifier ce comportement et entraîner des déficiences associées aux troubles mentaux», a déclaré le premier auteur de l'étude, le Dr Kay Jann, chercheur postdoctoral au département de l'UCLA. de neurologie.

«Lorsque vous associez les changements physiologiques du cerveau à des troubles du comportement, vous pouvez commencer à comprendre les mécanismes biologiques de ce trouble, ce qui peut aider à améliorer le diagnostic et, avec le temps, le traitement.»

Les chercheurs ont utilisé une technologie d'imagerie qui suit à la fois le flux sanguin cérébral comme mesure de la consommation d'énergie et de l'organisation et de la force des connexions au sein des réseaux neuronaux intrinsèques.

C'était la première fois qu'un outil d'IRM connu sous le nom de perfusion de marquage de spin artériel était utilisé pour étudier les TSA. La technique utilise de l'eau sanguine magnétiquement marquée comme traceur pour mesurer le flux sanguin cérébral. La procédure a été utilisée dans d'autres troubles cérébraux, tels que la schizophrénie, ce qui a déjà conduit à de nouvelles connaissances et à des approches de traitement alternatives dans ce trouble.

«Dans les troubles neurocognitifs ou neuropsychiatriques, ces deux propriétés cruciales - l'organisation fonctionnelle du cerveau et les besoins énergétiques qui l'accompagnent - sont souvent altérées», a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr Danny J.J. Wang, professeur agrégé de neurologie à UCLA.

L'étude portait sur 17 jeunes atteints de TSA de haut niveau et 22 participants en développement typique. Les groupes ont été appariés par âge, sept à 17 ans, sexe et scores de QI.

Les chercheurs voulaient savoir si le TSA pouvait être lié à une augmentation ou à une diminution de la connectivité au sein de réseaux neuronaux spécifiques qui forment le «cerveau social». Cette connectivité peut être mesurée par la quantité de flux sanguin et les modèles d'activité entre les nœuds cérébraux ou les réseaux neuronaux.

«Un réseau cérébral majeur, le réseau du mode par défaut, est devenu l’objet de ces recherches, car il est important pour les processus sociaux et émotionnels, la pensée autoréférentielle et dans la« théorie de l’esprit », qui est la capacité d’attribuer des états mentaux. à soi-même et aux autres », a déclaré Wang. «Ce sont des processus cognitifs qui sont dans une certaine mesure altérés chez les personnes atteintes de troubles du spectre autistique.»

Les images ont montré des différences significatives entre les deux groupes, a déclaré Wang. Chez les enfants atteints de TSA, il y avait un schéma d'augmentation généralisée du flux sanguin, ou hyper-perfusion, lié à une augmentation du métabolisme de l'oxygène dans les zones cérébrales frontales qui sont importantes dans la navigation des interactions sociales.

Ceci est important car, à mesure que le cerveau se développe, le flux sanguin est généralement réduit. Ces signes d'hyper-perfusion continue suggèrent un développement neurologique retardé dans ces régions cérébrales frontales associées à la cognition socio-émotionnelle, a déclaré Wang.

Les résultats sont cohérents avec les résultats d'IRM antérieurs montrant une surabondance de neurones chez les jeunes atteints de TSA, en raison du fait que les synapses des neurones n'ont pas été suffisamment «élaguées» à mesure que le cerveau se développe. Trop de synapses fonctionnelles inhibent la cognition tout en nécessitant un flux sanguin supplémentaire.

L'équipe de recherche a également découvert une connectivité à longue distance réduite entre certains concentrateurs de réseau, par rapport aux cerveaux typiques. Cette perte de connectivité signifie que les informations ne peuvent pas circuler comme elles le devraient entre des zones éloignées du cerveau, ce qui peut aider à expliquer la diminution de la réactivité sociale, a déclaré Jann.

«L'architecture du cerveau suit un schéma de câblage rentable qui maximise la fonctionnalité avec une consommation d'énergie minimale», a déclaré Jann. «Ce n'est pas ce que nous avons trouvé chez nos participants TSA.»

Les résultats sont publiés dans la revue Cerveau et comportement.

Source: UCLA