A nova ciência de usar movimentos oculares como um teste para o autismo

Cerebelo (latino para "cérebro pequeno") em vermelho.
Fonte: Wikimedia / Life Sciences Database

Os neurocientistas da Universidade de Rochester planejaram um exame rápido do movimento do olho que pode detectar anormalidades no cerebelo que também parecem ser um marcador para certos distúrbios do espectro do autismo (ASD). O seu artigo, "Movimentos oculares, adaptação sensorimotora e aprendizagem dependente do cerebelo no autismo: para potenciais biomarcadores e subfenótipos", foi publicado on-line em 12 de julho no European Journal of Neuroscience .

Em uma série de experiências, os autores deste estudo tiveram indivíduos com e sem ASD rastreando um alvo visual, enquanto ele se aproximava para diferentes locais em uma tela. À medida que os olhos dos participantes atravessavam a tela perseguindo um alvo, os pesquisadores estavam rastreando seus movimentos rápidos dos olhos (também conhecidos como "sacas"). Saccades são os movimentos rápidos sincronizados, ambos os olhos fazem com que seu olhar e atenção mudem rapidamente de um ponto de foco para outro.

Durante condições típicas do dia-a-dia, a pessoa média desempenha cerca de 3-5 sacas por segundo. Isso totaliza cerca de meio milhão de sacas diárias. Estes movimentos rápidos dos olhos são essenciais para navegar e interagir com pessoas, lugares e coisas do mundo que nos rodeiam. Em indivíduos saudáveis, sem ASD, sacarras ocorrem com uma precisão semelhante a laser que é automaticamente ajustada subconscientemente pelo cerebelo sem nenhum esforço consciente ou "cerebral".

Este experimento foi projetado propositadamente para fazer com que os olhos de alguém "ultrapassassem" o alvo se os controles sensoriais do motor do cerebelo – que são responsáveis ​​pela sincronização dos movimentos oculares durante as sacadas – foram prejudicados. Com base em links anteriores entre a disfunção cerebelar e o autismo, os pesquisadores conseguiram identificar que os indivíduos sem ASD poderiam ajustar seus movimentos oculares para rastrear o alvo sem overshooting, enquanto indivíduos com ASD continuaram a perder o alvo. ( Cerebelar é a palavra da irmã para o cerebral e significa "relacionar-se ou localizar no cerebelo").

Courtesy of Larry Vanderveert
Seu "pequeno cérebro" é apenas 10% do volume total de cérebro, mas abriga mais de 50% dos neurônios totais do seu cérebro. Com base nessa distribuição desproporcional de neurônios, meu falecido pai, Richard Bergland – que era neurocirurgião do século 20 e neurocientista – costumava especular: "Nós não sabemos exatamente o que o cerebelo está fazendo. Mas, seja lá o que for, está fazendo muito disso ".
Fonte: Cortesia de Larry Vanderveert

Historicamente, a maioria dos especialistas considerava que o cerebelo era uma parte do cérebro "não pensante" que integrou informações sensoriais e ajudou a afinar e coordenar os movimentos musculares. No entanto, nos últimos anos, o cerebelo previamente subestimado foi reconhecido por desempenhar um papel fundamental em uma ampla gama de funções psicológicas, emocionais e cognitivas. Ao longo da última década, mantive minhas antenas para avanços neurocientíficos que nos ajudam a entender melhor o misterioso cerebelo e se esforçaram para conectar os pontos entre a pesquisa cerebelar aparentemente não relacionada de maneiras novas e úteis. Eu também escrevi inúmeras postagens de blog sobre o cerebelo da Psychology Today .

Por exemplo, no ano passado, escrevi uma publicação de blog do Psychology Today : "Seus olhos são uma janela no funcionamento interno do seu cérebro", que referenciou um estudo inovador de 2015 de pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins, "Codificação de Ação por o Purkinje Cells of the Cerebellum ", publicado na revista Nature . Os pesquisadores relataram que as células de Purkinje no cerebelo desempenham um papel significativo na coordenação dos movimentos oculares rápidos conhecidos como sacarés discutidos anteriormente.

Como outro exemplo, em 2014, escrevi uma postagem de blog do Psychology Today "Autism, Purkinje Cells and the Cerebellum Are Intertwined", com base em um estudo do Centro Médico da Universidade de Chicago, informando que a plasticidade cerebral de Purkinje anormal foi associada ao autismo como sintomas em camundongos.

Simplesmente conectando os pontos entre vários estudos do cerebelo, comecei a identificar padrões e percebi que provavelmente houve uma correlação entre movimentos oculares rápidos (sacarras), estrutura / função cerebelar atípica e distúrbios do espectro do autismo. Dito isto, no meu melhor conhecimento, antes do último estudo de John Foxe e Edward Freedman, da Universidade de Rochester, publicado neste mês, não houve estudos clínicos em humanos para corroborar minhas hipóteses cerebeloso-saccades-ASD e suposições educadas.

Na mesma linha, em 2016, escrevi uma postagem de blog da Psychology Today , "O que inibe o contato visual durante as conversas emocionais?", Inspirado por um estudo da Universidade de Vermont, que utilizou a tecnologia avançada de monitoramento ocular para acompanhar os saccades de crianças com ASD durante ambos conversações emocionais e baseadas em fatos. O estudo de UVM liderado por Tiffany Hutchins, "Tópico conversacional modera a atenção social no transtorno do espectro autista: falar sobre emoções é como dirigir em uma tempestade de neve", descobriu que as crianças com ASD têm um momento especialmente difícil mantendo contato visual quando a conversa muda de tópicos mundanos para tópicos emocionais.

No ano passado, em uma conversa telefônica com Hutchins sobre sua pesquisa, perguntei se ela achava que poderia haver um link entre suas descobertas e outras pesquisas sobre o cerebelo e movimentos oculares. Tivemos uma longa e altamente informativa discussão hipotética sobre o tema. Eu descrevo essa cadeia de eventos em minha postagem no blog de abril de 2016:

"Por causa do meu fascínio único com o cerebelo, quando eu li o novo estudo UVM esta tarde pela primeira vez, filtrei-o através de uma variedade de outros estudos recentes sobre o cerebelo, reflexo vestibulo-ocular e distúrbios do espectro do autismo. Eu também liguei para Tiffany Hutchins ao telefone para que ela soubesse que eu estava escrevendo sobre seu novo estudo. E para que ela soubesse que incluí minha hipótese sobre o cerebelo. Embora sua pesquisa não tenha nada a ver com o cerebelo ou imagens cerebrais, ela me encorajou a incluir essa pesquisa como parte da minha pesquisa em curso sobre o vínculo entre os movimentos oculares e o cerebelo ".

Escusado será dizer que eu estava na lua quando eu li o novo estudo de julho de 2017 da Foxe e Freedman, que oferece um método potencialmente revolucionário de teste ASD usando rastreamento rápido dos movimentos oculares para identificar possíveis disfunções do cerebelo. Finalmente, parece que há uma pesquisa clínica que reúne o vínculo entre o cerebelo, o autismo e saccades de maneiras benéficas. Nos próximos anos, os testes rápidos de movimento dos olhos podem ajudar a identificar e tratar melhor as pessoas que enfrentarão os desafios das doenças do autismo.

Em uma declaração, John Foxe, diretor do Instituto Médico da Universidade de Rochester, Instituto de Neurociências da Del Monte e co-autor do estudo, concluiu: "Esses achados se baseiam em um crescente campo de pesquisa que mostra que o movimento dos olhos poderia servir como uma janela para uma parte do cérebro que desempenha um papel em uma série de distúrbios neurológicos e de desenvolvimento, como o autismo ".

Do ponto de vista clínico, esses achados iniciais são promissores. Mais pesquisas são necessárias, mas se esses déficits de cerebelo-saccades se revelarem consistentes em um subgrupo de crianças com ASD, existe uma forte possibilidade de que as medidas de sacar podem ser usadas como uma maneira econômica e econômica de diagnosticar o autismo. Este tipo de detecção precoce pode levar a intervenções mais oportunas e melhores resultados. Fique atento para mais informações sobre este assunto.