Η Δυσκολία στην αναγνώριση προσώπων στον αυτισμό σχετίζεται με την διαφοροποίηση μιας ομάδας νευρώνων

Οι νευροεπιστήμονες του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου του Georgetown (GUMC) έχουν ανακαλύψει μια ανωμαλία στον εγκέφαλο που εξηγεί γιατί μερικοί άνθρωποι που έχουν διαγνωστεί με αυτισμό δεν μπορούν εύκολα να αναγνωρίσουν τα πρόσωπα, ένα έλλειμμα που συνδέεται με τις βλάβες στις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις που θεωρούνται χαρακτηριστικό της διαταραχής. Λένε επίσης ότι η νέα τεχνική ανάλυσης νευροαπεικονιστικής απεικόνισης που ανέπτυξαν για να φθάσουν σε αυτό το εύρημα είναι πιθανό να βοηθήσει στη σύνδεση ελλειμμάτων συμπεριφοράς με διαφορές στο νευρικό επίπεδο σε μια σειρά νευρολογικών διαταραχών. Το τελευταίο χειρόγραφο που δημοσιεύτηκε στο ηλεκτρονικό περιοδικό NeuroImage: Clinical, οι επιστήμονες λένε ότι στους εγκεφάλους πολλών ατόμων με αυτισμό, οι νευρώνες στην περιοχή του εγκεφάλου που επεξεργάζεται το πρόσωπο (η επιφάνεια του προσώπου ή η FFA) είναι πολύ ευρέως «συντονισμένοι» όταν αφορούν διακρίσεις μεταξύ των χαρακτηριστικών προσώπου διαφορετικών ανθρώπων. Έκαναν αυτή την ανακάλυψη χρησιμοποιώντας μια μορφή λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (fMRI) που σαρώνει την έξοδο από το FFA που βρίσκεται πίσω από το δεξί αυτί.

«Όταν ο εγκέφαλός σας επεξεργάζεται τα πρόσωπα, θέλετε οι νευρώνες να ανταποκρίνονται επιλεκτικά, έτσι ώστε ο καθένας να πάρει μια διαφορετική όψη των επιμέρους προσώπων. Οι νευρώνες πρέπει να ρυθμιστούν με ακρίβεια για να κατανοήσουν τι είναι διαφορετικό από το ένα πρόσωπο στο άλλο », λέει ο ανώτερος ερευνητής της μελέτης, Maximilian Riesenhuber, PhD., Αναπληρωτής καθηγητής της νευροεπιστήμης στο GUMC.»Αυτό που βρήκαμε στους 15 ενήλικες συμμετέχοντες με αυτισμό είναι ότι σε εκείνους με πιο σοβαρά ελλείμματα συμπεριφοράς, οι νευρώνες είναι ευρύτερα συντονισμένοι, έτσι ώστε το ένα πρόσωπο μοιάζει περισσότερο με ένα άλλο, σε σύγκριση με το λεπτό συντονισμό που παρατηρείται στην FFA τυπικών ενηλίκων ,» λεει.

«Και βρήκαμε στοιχεία ότι η μειωμένη επιλεκτικότητα στους νευρώνες της FFA αντιστοιχούσε σε μεγαλύτερα ελλείμματα συμπεριφοράς στην καθημερινή αναγνώριση προσώπου στους συμμετέχοντες μας. Αυτό βγάζει νόημα. Αν οι νευρώνες σας δεν μπορούν να αποκαλύψουν διαφορετικά πρόσωπα, καθιστά πιο δύσκολο να πείτε ποιος σας μιλάει ή να καταλάβετε τις εκφράσεις του προσώπου που μεταφέρονται, πράγμα που περιορίζει την κοινωνική αλληλεπίδραση ». Ο Riesenhuber προσθέτει ότι υπάρχουν τεράστιες διαφορές στην ικανότητα των ατόμων που έχουν διαγνωστεί με αυτισμό να διακρίνουν πρόσωπα και ότι ορισμένοι αυτιστικοί άνθρωποι δεν έχουν πρόβλημα με την αναγνώριση του προσώπου. «Αλλά για όσους έχουν αυτή την πρόκληση, η δυσκολία αυτή μπορεί να έχει σημαντικές διακλαδώσεις – ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ελλείμματα στην επεξεργασία προσώπου είναι στη ρίζα της κοινωνικής δυσλειτουργίας στον αυτισμό», λέει.

Οι νευροεπιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει παραδοσιακές μελέτες fMRI στο παρελθόν για να διερευνήσουν τις νευρικές βάσεις των διαφορών συμπεριφοράς σε άτομα με αυτισμό, αλλά αυτές οι μελέτες έχουν προκαλέσει αντικρουόμενα αποτελέσματα, λέει ο Riesenhuber. «Το βασικό πρόβλημα με τις παραδοσιακές τεχνικές fMRI είναι ότι μπορούν να πούμε ποια μέρη του εγκεφάλου γίνονται ενεργά κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας του προσώπου, αλλά είναι φτωχά στην άμεση μέτρηση της επιλεκτικότητας των νευρώνων», λέει, και αυτή η νευρωνική επιλεκτικότητα προβλέπει την απόδοση επεξεργασίας προσώπου , όπως φαίνεται στις προηγούμενες μελέτες μας. «Για να δοκιμάσουν την υπόθεσή τους ότι οι διαφορές στη νευρωνική εκλεκτικότητα στην FFA είναι θεμελιώδεις για τις διαφορές στις ικανότητες επεξεργασίας προσώπου στον αυτισμό, ο Riesenhuber και ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, ο νευροεπιστήμονας Xiong Jiang, PhD, ανέπτυξε μια νέα τεχνική ανάλυσης εγκεφάλου απεικόνισης, αποκαλούμενη τοπική περιφερειακή ετερογένεια η οποία μελετά τη νευρωνική επιλεκτικότητα. «Η τοπική περιφερειακή ετερογένεια ή η Hcorr, όπως την αποκαλούμε, βασίζεται στην ιδέα ότι οι νευρώνες που έχουν παρόμοιες επιλεκτικές ιδιότητες θα εμφανίζουν κατά μέσο όρο παρόμοιες αντιδράσεις, ενώ οι νευρώνες που μοιάζουν με διαφορετικά ερεθίσματα θα ανταποκριθούν διαφορετικά », λέει ο Jiang. «Αυτό σημαίνει ότι τα άτομα με ελλείμματα επεξεργασίας προσώπου θα πρέπει να εμφανίζουν πιο ομοιογενή δραστηριότητα στο FFA τους από άτομα με πιο τυπικές ικανότητες αναγνώρισης προσώπων.» Η μέθοδος δοκιμάστηκε σε 15 ενήλικες με αυτισμό και 15 ενήλικες χωρίς τη διαταραχή. Οι συμμετέχοντες με αυτισμό υποβλήθηκαν επίσης σε μια τυποποιημένη αξιολόγηση της λειτουργίας της κοινωνικής / συμπεριφοράς.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι σε κάθε συμμετέχοντα με αυτισμό, η ικανότητα συμπεριφοράς για να πει τα πρόσωπα χωριστά ήταν στενά συνδεδεμένη με τα επίπεδα ειδικού συντονισμού στη σωστή FFA όπως υπολογίζεται με Hcorr. Αυτό το εύρημα επιβεβαιώθηκε από μια άλλη προηγμένη τεχνική απεικόνισης, η ταχεία προσαρμογή fMRI, που έδειξε η ομάδα σε προηγούμενη εργασία να είναι ένας καλός εκτιμητής της νευρωνικής επιλεκτικότητας. «Σε σύγκριση με την πιο εδραιωμένη τεχνική γρήγορης προσαρμογής fMRI, η Hcorr έχει αρκετά σημαντικά πλεονεκτήματα», λέει ο Jiang. «Το Hcorr είναι πιο ευαίσθητο και μπορεί να εκτιμήσει την επιλεκτικότητα των νευρώνων καθώς και την ταχεία προσαρμογή του fMRI, αλλά σε πολύ μικρότερες περιοχές, και το Hcorr μπορεί ακόμη και να εκτιμήσει την επιλεκτικότητα των νευρώνων χρησιμοποιώντας δεδομένα από την κατάστασης ανάπαυσης, καθιστώντας έτσι την τεχνική κατάλληλη ακόμη και για άτομα που δεν μπορούν να εκτελούν πολύπλοκες εργασίες στο σαρωτή, όπως ενήλικες με αυτισμό χαμηλής λειτουργίας ή μικρά παιδιά. ««Η μελέτη δείχνει ότι, όπως συμβαίνει και στους τυπικούς ενήλικες, η FFA παραμένει η βασική περιοχή που είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία προσώπου και ότι οι αλλαγές στη νευρωνική επιλεκτικότητα στον τομέα αυτό είναι θεμελιώδεις για τη μεταβλητότητα στις ικανότητες επεξεργασίας προσώπου που βρέθηκαν στον αυτισμό. Η μελέτη μας προσδιορίζει έναν σαφή στόχο για παρέμβαση «, λέει ο Riesenhuber. Πράγματι, μετά την ολοκλήρωση της μελέτης, οι ερευνητές προσπάθησαν να βελτιώσουν τις δεξιότητες αναγνώρισης προσώπου σε έναν συμμετέχοντα με αυτισμό. Έδειξαν στους συμμετέχοντες ζευγάρια από πρόσωπα που ήταν πολύ διαφορετικά από την αρχή, αλλά γινόταν όλο και πιο παρόμοια και διαπίστωσαν ότι η ρύθμιση FFA βελτιώθηκε μαζί με τη συμπεριφορική ικανότητα να πει τα πρόσωπα χωριστά. «Αυτό υποδηλώνει ότι οι υψηλού επιπέδου περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να είναι κάπως πλαστικές στην ενηλικίωση», λέει ο Riesenhuber.

“A quantitative link between face discrimination deficits and neuronal selectivity for faces in autism”by Xiong Jiang, Angela Bollich, Patrick Cox, Eric Hyder, Joette James, Saqib Ali Gowani, Nouchine Hadjikhani, Volker Blanz, Dara S. Manoach, Jason J.S. Barton, William D. Gaillard and Maximilian Riesenhuber in NeuroImage: Clinical. Published online March 15 2013 DOI: 10.1016/j.nicl.2013.02.002

««Η μελέτη δείχνει ότι, όπως συμβαίνει και στους τυπικούς ενήλικες, η FFA παραμένει η βασική περιοχή που είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία προσώπου και ότι οι αλλαγές στη νευρωνική επιλεκτικότητα στον τομέα αυτό είναι θεμελιώδεις για τη μεταβλητότητα στις ικανότητες επεξεργασίας προσώπου που βρέθηκαν στον αυτισμό. Η μελέτη μας προσδιορίζει έναν σαφή στόχο για παρέμβαση «, λέει ο Riesenhuber.

Πράγματι, μετά την ολοκλήρωση της μελέτης, οι ερευνητές προσπάθησαν να βελτιώσουν τις δεξιότητες αναγνώρισης προσώπου σε έναν συμμετέχοντα με αυτισμό. Έδειξαν στους συμμετέχοντες ζευγάρια από πρόσωπα που ήταν πολύ διαφορετικά από την αρχή, αλλά γινόταν όλο και πιο παρόμοια και διαπίστωσαν ότι η ρύθμιση FFA βελτιώθηκε μαζί με τη συμπεριφορική ικανότητα να πει τα πρόσωπα χωριστά. «Αυτό υποδηλώνει ότι οι υψηλού επιπέδου περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να είναι κάπως πλαστικές στην ενηλικίωση», λέει ο Riesenhuber.

Μετάφραση-προσαρμογή: Οικονομάκου Μαργαρίτα

“A quantitative link between face discrimination deficits and neuronal selectivity for faces in autism”by Xiong Jiang, Angela Bollich, Patrick Cox, Eric Hyder, Joette James, Saqib Ali Gowani, Nouchine Hadjikhani, Volker Blanz, Dara S. Manoach, Jason J.S. Barton, William D. Gaillard and Maximilian Riesenhuber in NeuroImage: Clinical. Published online March 15 2013 DOI: 10.1016/j.nicl.2013.02.002

Please follow and like us:

Μπορεί επίσης να σας αρέσει...

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *