Probing the Brain in Autismo Utilizzando fMRI e imaging del tensore di diffusione

Sommario

Tecniche di neuroimaging, come la risonanza magnetica funzionale e di imaging del tensore di diffusione sono diventati sempre più utili per caratterizzare il deficit cognitivi e neurali nell'autismo. Un esame della connettività cerebrale nell'autismo a livello di rete con gli adattamenti per la scansione dei bambini con disabilità dello sviluppo è presentato.

Abstract

Le teorie emergenti suggeriscono che il cervello non funziona come un'unità coesa nell'autismo, e questa discordanza si riflette nei sintomi comportamentali presentato dalle persone con autismo. Mentre i risultati di neuroimaging strutturale hanno fornito alcuni spunti anomalie cerebrali in autismo, la coerenza di questi risultati è discutibile. Neuroimaging funzionale, invece, è stata più fruttuosa in questo senso, perché l'autismo è un disturbo di elaborazione dinamica e permette l'esame di comunicazione tra reti corticali, che sembra essere il problema di fondo in cui si verifica nell'autismo. Connettività funzionale è definita come la correlazione temporale spazialmente separati events1 neurologici. I risultati di una serie di studi fMRI recenti hanno sostenuto l'idea che ci sia più debole coordinamento tra le diverse parti del cervello che dovrebbero lavorare insieme per realizzare complessi problemi sociali o la lingua ^2,3,4,5,6. Uno dei misteri dell'autismo è la coesistenza di deficit in diversi settori con relativamente intatte, a volte avanzata, abilità. Tale complessa manifestazione di autismo richiede un esame globale e completo della malattia a livello neurale. Un resoconto avvincente recente del funzionamento del cervello nell'autismo, la teoria underconnectivity corticale, ^2,7 fornisce un quadro per l'integrazione delle basi neurobiologiche dell'autismo. La teoria underconnectivity corticale di autismo suggerisce che ogni linguaggio, funzione sociale o psicologico che dipende l'integrazione di aree cerebrali multiple è suscettibile di rottura con l'aumentare della domanda di trattamento. Nell'autismo, il underfunctioning dei circuiti di integrazione nel cervello può causare underconnectivity diffuso. In altre parole, le persone con autismo possono interpretare le informazioni in modo frammentario, a scapito del tutto. Dal underconnectivity tra le regioni corticali del cervello, in particolare la corteccia frontale e più aree posteriori ^3,6, è stata relativamente ben definito, possiamo cominciare a capire meglio la connettività cervello come una componente critica di autismo sintomatologia.

Un passo logico successivo in questa direzione è quello di esaminare le connessioni anatomiche che possono mediare le connessioni funzionali di cui sopra. Imaging del tensore di diffusione (DTI) è una tecnica di neuroimaging relativamente nuovo che aiuta a sondare la diffusione di acqua nel cervello per dedurre l'integrità delle fibre di sostanza bianca. In questa tecnica, diffusione dell'acqua nel cervello viene esaminato in diverse direzioni utilizzando gradienti di diffusione. Mentre la connettività funzionale fornisce informazioni sulla sincronizzazione di attivazione cerebrale in diverse aree cerebrali durante un compito o durante il riposo, DTI aiuta a comprendere l'organizzazione di base assonale che possono facilitare il cross-talk tra le aree del cervello. Questo documento descrive queste tecniche come strumenti preziosi per la comprensione del cervello nell'autismo e le sfide coinvolti in questa linea di ricerca.

Protocollo

1. Tecniche speciali per la scansione Gli individui con disabilità dello sviluppo:

Mentre il neuroimaging è di per sé una tecnica complessa, utilizzando la risonanza magnetica per eseguire la scansione della popolazione pediatrica e le persone con disturbi dello sviluppo possono essere i principali problemi estremamente challenging.The sono: 1) il movimento Testa: le persone con disturbi, soprattutto bambini, potrebbero avere difficoltà a tenere ancora in lo scanner fMRI per tutta la sessione di scansione. Questo potrebbe tradursi in moto la testa che a loro volta possono influenzare la qualità dei dati, 2) I bambini con autismo hanno estre....

Discussione

I metodi e le procedure descritte in questo documento si fondano sui principi fondamentali delle neuroscienze cognitive e di neuroimaging. Presi insieme, questi metodi fornire un quadro convincente per la valutazione del funzionamento del cervello a livello di sistemi in bambini, adulti, e nelle persone con disturbi. Gli studi fondati questi metodi sono stati particolarmente influenti nel caratterizzare il funzionamento discordanti cervello in individui con autismo.

Sebbene le tecniche qui p.......