Uno studio dell'USC mappa le differenze di cablaggio cerebrale nei giovani con autismo
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I ricercatori del Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute ( Stevens INI ) della Keck School of Medicine dell'USC hanno scoperto nuove intuizioni su come il cablaggio cerebrale differisce nei bambini e nei giovani adulti affetti da autismo, indicando modi più precisi per comprendere la condizione.
L'autismo è legato a differenze nelle vie di comunicazione del cervello, compresi i tratti di materia bianca come questo.
Image/Stevens INI
Lo studio, pubblicato su Cerebral Cortex, ha analizzato le scansioni cerebrali di 365 partecipanti di età compresa tra i 5 e i 24 anni. Utilizzando metodi avanzati di imaging e informatica, il team ha mappato minuscole differenze strutturali nella materia bianca del cervello, le "vie di comunicazione" che collegano le diverse regioni del cervello.
"Queste vie sono essenziali per tutto, dal linguaggio all'interazione sociale, fino all'elaborazione sensoriale", ha dichiarato Katherine Lawrence, PhD, assistente alla cattedra di neurologia e autore senior dello studio. "Esaminando questi percorsi segmento per segmento, abbiamo potuto individuare i punti in cui il cablaggio è diverso nell'autismo. Invece di trattare un'intera connessione come un'unità, il nostro approccio ci permette di vedere i sottili cambiamenti lungo la sua lunghezza, rivelando modelli che i metodi precedenti avrebbero offuscato o perso".
Gli studi di imaging tradizionali hanno suggerito differenze nella materia bianca nell'autismo, ma i risultati sono stati incoerenti. Per risolvere questo problema, il team ha applicato nuovi strumenti computazionali che consentono una mappatura su scala fine lungo i singoli fasci di fibre. Hanno scoperto che, in media, i partecipanti autistici mostravano cambiamenti localizzati in molti tratti principali che collegano gli emisferi del cervello e connettono le regioni coinvolte nel linguaggio, nel comportamento sociale e nell'elaborazione sensoriale.
"Questi risultati evidenziano l'importanza di sviluppare nuovi metodi per comprendere meglio il cervello utilizzando i dati esistenti", ha dichiarato Gaon Kim, dottorando che collabora con Lawrence e primo autore dello studio. "Piuttosto che coinvolgere una singola regione, l'autismo sembra coinvolgere differenze diffuse concentrate all'interno di parti specifiche delle aree cerebrali colpite".
Il lavoro si basa sulla leadership globale dell'INI di Stevens nella mappatura cerebrale su larga scala e nell'analisi avanzata delle immagini.
"L'autismo è estremamente eterogeneo e non esistono due individui uguali", ha dichiarato Arthur W. Toga, PhD, direttore dello Stevens INI. "Questi risultati sottolineano che le differenze cerebrali nell'autismo non sono uniformi, ma localizzate e complesse. La comprensione di questi modelli ci avvicina all'identificazione di marcatori biologici significativi e, in ultima analisi, ad approcci più personalizzati alla cura".
Lo studio è uno dei più ampi e dettagliati del suo genere, in quanto combina dati provenienti da più coorti e applica metodi di imaging raffinati sviluppati all'USC. I ricercatori sottolineano che il lavoro futuro esaminerà il modo in cui queste differenze strutturali sono correlate al linguaggio, alla funzione sociale e all'elaborazione sensoriale, nonché la loro evoluzione nel corso dello sviluppo. Il team è attualmente alla ricerca di finanziamenti per portare avanti questo lavoro.
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