Sincronização cérebro idiosincrásica associada ao autismo

Fonte: Alex Mit / Shutterstock

Transtorno do espectro do autismo (ASD) é um transtorno do desenvolvimento neurológico que afeta cerca de 1 em 88 pessoas. ASD prejudica a habilidade de alguém para navegar as interações sociais diárias e assimilar-se na vida diária.

Nos últimos meses, os métodos revolucionários de neuroimagem revelaram que os indivíduos com autismo exibem padrões "idiossincráticos" únicos de conectividade cerebral e sincronização.

Os padrões de sincronização atípicos entre as regiões cerebrais observadas no ASD são desconcertantes para os neurocientistas. Resolver este enigma poderia levar a melhores tratamentos para ASD, bem como melhorar a nossa compreensão de maneiras de otimizar a estrutura do cérebro e funcionar na população em geral.

Autismo e cérebro idiosincrásico

No início deste ano, pesquisadores do Instituto Weizmann e da Universidade Carnegie Mellon compararam diversos padrões de sincronização entre um grupo controle e aqueles com ASD. Eles descobriram diferenças intrigantes entre os dois grupos. Os participantes do grupo de controle compartilharam uma uniformidade surpreendente em termos de sincronização cerebral e padrões de conectividade. Por outro lado, aqueles com ASD apresentaram padrões de sincronização notavelmente divergentes.

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O estudo de janeiro de 2015, "The Idiosyncratic Brain: Distortion of Spontaneous Connectivity Patterns in Autism Spectrum Disorder", foi publicado na Nature Neuroscience. O estudo mostra que os cérebros de indivíduos com autismo apresentam padrões de sincronização únicos. Esta descoberta pode levar a diagnósticos anteriores de ASD e melhores tratamentos.

Havia muito pouca conformidade da conectividade cerebral ou sincronização entre os participantes do estudo com autismo. Aqueles com autismo exibiram padrões completamente exclusivos que eram como uma impressão digital de padrões de conectividade personalizados. Os pesquisadores inventaram os padrões de sincronização observados no grupo de controle como "conformistas" e aqueles vistos no grupo ASD como "idiossincráticos".

As imagens acima ilustram uma comparação de dois indivíduos com autismo. O indivíduo com sintomas de autismo mais severos (à direita) apresenta maiores desvios em relação aos padrões típicos de conectividade em relação ao indivíduo com sintomas de autismo menos graves (esquerda). Quanto mais severos os sintomas do autismo, maiores são os desvios de sincronização e conectividade.

Fonte: Cortesia de Carnegie Mellon

Uma série de estudos anteriores sugeriram que padrões espontâneos de sincronização cerebral em um estado de repouso podem fornecer uma janela para os traços comportamentais de um indivíduo. As diferenças entre os padrões de sincronização observados nos grupos de autismo e controle podem ajudar a explicar como e por que os indivíduos interagem e se comunicam como eles fazem com os outros e seus arredores.

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Em um comunicado de imprensa, Avital Hahamy, do Departamento de Neurobiologia de Weizmann, disse:

Desde uma idade jovem, as redes cerebrais médias, típicas da pessoa são moldadas por interação intensiva com pessoas e os fatores ambientais mútuos. Essas experiências compartilhadas poderiam tender a tornar os padrões de sincronização nos cérebros de repouso do grupo de controle mais parecidos um com o outro. É possível que no ASD, à medida que as interações com o meio ambiente sejam interrompidas, cada um desenvolve um padrão individualmente individualista de organização do cérebro.

Os pesquisadores enfatizam que é necessária mais pesquisa para descobrir a ampla gama de fatores que levam a idiossincrasias relacionadas ao ASD na sincronização do cérebro. Eles também recomendam pesquisas futuras sobre como e quando indivíduos diferentes estabelecem padrões cerebrais específicos. Saber isso poderia informar o desenvolvimento futuro de intervenções e melhores métodos para diagnosticar o autismo.

O "cérebro social" mostra diminuição da conectividade funcional no autismo

Outro estudo de autismo recente realizado por uma equipe de pesquisadores da UCLA descobriu que a conectividade entre áreas cerebrais ligadas a comportamentos sociais era subdesenvolvida e insuficientemente conectada em rede em jovens com TEA de alto funcionamento.

O estudo de outubro de 2015, "Pertered Resting Perfusion and Functional Connectivity of Default Mode Network in Youth with Autism Spectrum Disorder", foi publicado on-line na revista Brain and Behavior .

Os pesquisadores da UCLA tentaram testar uma hipótese de que ASD pode ser causada por uma maior ou menor conectividade dentro de redes neurais específicas que formam o "cérebro social". Para provar isso, eles criaram um novo método de neuroimagem para medir a conectividade cerebral usando um duplo abordagem que rastreou a quantidade de fluxo sanguíneo – como medida da quantidade de energia utilizada – ao mesmo tempo que monitora os padrões de atividade e a força das conexões entre redes neurais.

Os pesquisadores testaram os participantes enquanto estavam em repouso em um scanner cerebral. Suas descobertas revelaram diferenças significativas entre os dois grupos. Crianças com ASD exibiram um padrão de aumento do fluxo sanguíneo, ou hiper-perfusão, representado pelo aumento do metabolismo do oxigênio nas áreas do cérebro frontal. O córtex frontal é importante para a função executiva e para a navegação nas interações sociais.

Esse tipo de fluxo sanguíneo é atípico. À medida que um cérebro saudável se desenvolve, o fluxo sanguíneo para o córtex frontal geralmente é reduzido devido à poda neural de conexões excessivas ou redundantes. O aumento do fluxo sanguíneo e as demandas de energia do córtex frontal observado em participantes de ASD sugerem que essas regiões do cérebro frontal estão trabalhando horas extras por algum motivo.

Provavelmente, esta é uma compensação para outras regiões cerebrais que estão sub-conectadas. Em pessoas sem ASD, a sincronização "conformista" provavelmente regula sua cognição sócio-emocional de forma mais intuitiva sem necessidade de recrutar a função executiva cerebral dos lobos frontais.

Os recentes achados da UCLA são consistentes com outros achados estruturais de ressonância magnética do tamanho do cérebro aumentado e uma abundância atípica de neurônios e volume cerebral de matéria cinzenta em regiões específicas associadas à TEA. A existência de muitas sinapses ativas no córtex frontal realmente inibe a cognição e a criatividade, ao mesmo tempo que requerem fluxo sangüíneo extra e drenagem do poder cerebral.

Os participantes do ASD também tiveram uma redução da conectividade de longo alcance entre nós de rede de modo padrão (DMN) localizados na frente e na parte de trás do cérebro. O DMN é importante para os processos sociais e emocionais, bem como o pensamento auto-referencial.

A perda de conectividade entre a frente e a parte de trás do cérebro significa que a informação não pode fluir facilmente entre várias regiões cerebrais. Essa subconectividade pode ajudar a explicar a falta de habilidades sociais associadas ao autismo. A conectividade do cérebro atípico vista no autismo também afeta a "Teoria da Mente", que é a capacidade de atribuir estados mentais, como a empatia e a compaixão para si mesmo e para os outros.

Normalmente, a arquitetura do cérebro é reestruturada através da neuroplasticidade para criar redes neurais altamente eficientes que maximizem a funcionalidade e minimizem o consumo de energia. Isso não é o que os pesquisadores encontraram em participantes de ASD.

Conclusão: As anormalidades do cerebelo estão ligadas à sincronização cerebral idiosincrásica nos transtornos do espectro autista?

Nos últimos anos, uma ampla gama de estudos relacionaram anormalidades estruturais e funcionais do cerebelo com distúrbios do espectro autista. As anormalidades cerebrais (de ou relacionadas ao cerebelo) não foram foco em nenhum dos estudos discutidos nesta publicação no blog.

Dito isto, com base em uma extensa pesquisa sobre o potencial vínculo entre autismo e cerebelo, eu faria um palpite educado de que o cerebelo está de alguma forma correlacionado com a sincronização do cérebro idiossincrático e com a sobre e a subconectividade observadas no ASD. Mais pesquisas sobre este assunto são necessárias. Fique ligado!

Se você quiser ler mais sobre o autismo e o cérebro, confira minhas postagens de blog da Psychology Today ,

• "Como o cerebelo está ligado aos distúrbios do espectro autista?"
• "Os genes do autismo podem interromper as conexões entre as regiões do cérebro"
• "More Research Links Autism and the Cerebellum"
• "Por que meninas e meninos com autismo têm diferentes comportamentos?"
• "O Cerebelo Influye profundamente nos nossos pensamentos e emoções"
• "Autismo, células de Purkinje e Cerebelo estão entrelaçadas"
• "Como as células de Purkinje no Cerebelo estão ligadas ao autismo?"
• "O Cerebelo, Cortex Cerebral e Autismo estão entrelaçados"
• "Links de pesquisa Gravidade do autismo com deficiências de habilidades motoras"
• "O estresse crônico pode danificar a estrutura cerebral e a conectividade"
• "Novo paradigma do pensamento desmistifica a flexibilidade cognitiva"
• "Superfluidez: Decodificando o Enigma da Flexibidade Cognitiva"
• "Por que Overthinking sabota o processo criativo?"
• "O Cerebelo pode ser o lugar da criatividade"
• "A neurociência do saber sem saber"

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