Autismus: Gehirn-Aktivität als biomarker

Autismus: Gehirn-Aktivität als biomarker

Forscher aus Jülich, der Schweiz, Frankreich, die Niederlande und das Vereinigte Königreich entdeckt haben spezifische Aktivitätsmuster im Gehirn von Menschen mit Autismus. Diese konsistente Muster der funktionellen Konnektivität verwendet werden könnten, die langfristig als therapeutischer Biomarker. Die Idee dahinter ist, dass in Zukunft die ärzte in der Lage wäre, zu untersuchen, ob bestimmte Behandlungen kann eine Verschiebung Gehirn Muster in Richtung gesunde Muster, potenziell erreichen einen verbesserten Gesundheitszustand. Die Ergebnisse der Studie, die mehr als 800 Patienten mit Autismus in vier Altersgruppen, wurden in der Zeitschrift Science Translational Medicine.

Autismus noch vor viele Rätsel der Wissenschaft: Die Krankheit, die definiert ist durch tief greifende Entwicklungsstörungen, ist weder heilbar, noch sind die Ursachen vollständig geklärt. Der Allgemeine Begriff „Autismus-Spektrum-Störung“ (ass) wird verwendet, um decken das gesamte Spektrum der autistischen Störungen. „In unserer Studie, waren wir in der Lage, zu identifizieren, eine gemeinsame Muster der Gehirn-Konnektivität für ASD“, erklärt Dr. Jürgen Dukart aus dem Forschungszentrum Jülich, Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-7), den letzten Autor der Studie. Die Ergebnisse könnten helfen, bei der Optimierung bestehender Behandlungen oder der Evaluation neuer Therapieoptionen.

Wenn der neuronalen Aktivität ändert sich simultan in zwei oder mehr Regionen des Gehirns gehen die Wissenschaftler davon aus, dass Sie Netzwerke bilden und miteinander kommunizieren. Die Wissenschaftler bezeichnen dies als funktionale Konnektivität, die Sie Messen können mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT). Vor diesem hintergrund haben Wissenschaftler wiederholt untersucht die funktionelle Aktivität des Gehirns von Menschen mit Autismus in den letzten zehn Jahren. „Das problem ist, dass jede Studie verwendet seine eigenen Methoden. Dies führte zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen, mit wenig Zustimmung“, erklärt Dukart.

Die aktuelle Studie wurden die Daten von insgesamt mehr als 800 Patienten mit Autismus aus vier unabhängigen Kohorten: „Wir verwendeten eine identische Analyse und pre-processing-Methode für alle vier test-Gruppen“, erklärt Dukart.

Die Forscher konnten damit repliziert werden Ihre Ergebnisse von der größten Kohorte in den anderen Gruppen: „Bestimmte Wirkungen Tauchen konsequent in allen vier Gruppen und unterscheiden sich von den mustern der gesunden Kontrollpersonen“, ist der Wissenschaftler hinzu. Dies würde es möglich machen, diese zu verwenden, connectivity-Muster als therapeutische Biomarker, also messbare biologische Parameter für Gehirn-Konnektivität: „In der therapeutischen Behandlung, könnte man beeinflussen will, das connectivity-Muster in der Weise, dass Sie gezeichnet sind, näher an dem gesunden Muster“, erklärt Dukart. Aber weitere Studien sind erforderlich, für eine eingehendere Untersuchung dieser biomarker für eine veränderte funktionelle Konnektivität bei Patienten mit Autismus.

Die Forscher fanden, dass die funktionelle Konnektivität im autistischen Gehirn ist nicht mehr oder weniger stark als in gesunden Kontrollpersonen, sondern dass es Verschiebungen von einem Ort zum anderen. Diese Verschiebungen dazu führen, dass lokale unter – und über-Konnektivität im Gehirn, die, laut der Studie, ist im Zusammenhang mit ASD-Symptome wie Sprachstörungen und Einschränkungen im Alltag. „Dies kann illustriert werden mit der Analogie des Luftverkehrs: Wenn einem großen Flughafen wie Frankfurt kommt zum Stillstand, Flüge werden umgeleitet zu anderen, kleineren Flughäfen. Obwohl die Gesamt-Zahl der Flüge bleibt gleich, die Aktivität der einzelnen Flughäfen änderungen: einige Flughäfen werden weniger wichtig. Das spiegelt den Zustand der lokalen unter-Konnektivität von Patienten mit Autismus. Auf der anderen Seite, andere Flughäfen immer wichtiger geworden. Dieser Flughäfen darstellen, lokale über-Konnektivität“, sagt Dukart. Zum Beispiel zeigt die Studie, dass bestimmte Regionen des Gehirns, die stark miteinander verbunden, bei gesunden Probanden, die eine geringere Konnektivität bei Patienten mit Autismus auf Kosten anderer Regionen, die wiederum sind stärker miteinander verbunden. „Das ist das, was wir in der Publikation als Verschiebungen in der Konnektivität“, erklärt Dukart. Die Jülich wollen die Forscher näher untersuchen ausführlich die genaue Beziehung zwischen diesen Veränderungen in der Konnektivität und der Symptome der ASD in weiteren Studien untersucht werden.