Das autistische Gehirn

Die Autismus-Spektrum-Störung (ASS) ist kompliziert. Es bezieht sich auf eine Vielzahl komplexer neurologischer Entwicklungsstörungen, die alle durch sich wiederholende Verhaltensmuster und Schwierigkeiten bei der sozialen Verbindung und Interaktion gekennzeichnet sind. Diese Symptome, wie die Unfähigkeit, Augenkontakt herzustellen oder über Gefühle zu sprechen, die wiederholten Sätze oder die zu konzentrierte Aufmerksamkeit auf bestimmte Objekte oder Themen, beginnen früh in der Kindheit und beeinträchtigen das tägliche Funktionieren der Person ein Leben lang.

Autismus hat mehrere Ursachen – wie genetische Faktoren und Umweltfaktoren, komorbide neurologische und psychische Erkrankungen – wie Epilepsie, geistige Behinderung, Zwangsstörung und ADHS sowie eine breite Palette von Symptomen, sagt Lorenza Culotta, PhD, eine Postdoktorandin bei Feinberg School of Medicine der Northwestern University, Zentrum für Autismus und Neuroentwicklung.

Wenn wir im Gehirn nach Antworten oder Diagnosen suchen, werden wir sie nicht unbedingt finden – zumindest nicht leicht. Bildgebende Verfahren ermöglichen es uns, Unterschiede zu sehen, die wir messen können; es ist jedoch schwierig, ein autistisches Gehirn von einem Gehirn ohne ASD mit ausreichender Sensitivität und Spezifität für eine Prognose oder sogar Diagnose zu unterscheiden.

Die Veränderungen im Gehirn sind subtil und wir sehen sie meistens im Durchschnitt vieler Individuen, weil bei einzelnen Individuen nur die normalen Unterschiede von Person zu Person viel dramatischer sind als die subtilen systematischen Veränderungen, die mit Autismus verbunden sind, sagt Jeffrey S. Anderson, MD, PhD, Professor für Radiologie an der University of Utah.

Dennoch hat die Wissenschaft viele Vergleichsstudien zwischen ASD-Gehirnen und nicht betroffenen Gehirnen durchgeführt. Folgendes können uns ihre Ergebnisse über die Struktur und das Zusammenspiel des autistischen Gehirns sagen.

Wie unterscheidet sich die Struktur des Gehirns?

Die Neuroanatomie des Autismus ist schwer zu beschreiben, sagt Dr. Culotta. Es könnte also einfacher sein, über die Architektur des Gehirns zu sprechen und wie sich das autistische Gehirn unterscheiden kann.

Was ist also anders in der Struktur dieses drei Pfund schweren Organs? Beginnen wir mit einer kurzen Anatomie-Auffrischung: Zunächst wird das Gehirn in zwei Hälften oder Hemisphären geteilt. Es sind diese beiden Hemisphären, die uns eine linke und eine rechte Gehirnhälfte vorstellen. In Wirklichkeit springen unsere Denk- und kognitiven Prozesse zwischen den beiden Hälften hin und her. Es gibt ein wenig Schwierigkeiten bei der Kommunikation zwischen der linken und rechten Gehirnhälfte bei Autismus. Es gibt nicht so viele starke Verbindungen zwischen den beiden Hemisphären, sagt Dr. Anderson.

In den letzten Jahren hat die Wissenschaft herausgefunden, dass die Hemisphären von ASD-Gehirnen etwas mehr Symmetrie aufweisen als die eines normalen Gehirns. Dieser kleine Unterschied in der Asymmetrie reicht laut einem Bericht in nicht aus, um ASS zu diagnostizierenNaturkommunikation. Und wie genau die Symmetrie die Merkmale des Autismus beeinflussen kann, wird noch erforscht.

Das wissen Forscher. Die Links-Rechts-Asymmetrie ist ein wichtiger Aspekt der Gehirnorganisation. Einige Funktionen des Gehirns werden tendenziell von einer Seite des Gehirns dominiert oder, um den Fachbegriff lateralisiert zu verwenden. Ein Beispiel ist Sprechen und Verstehen. Bei den meisten Menschen (95 Prozent der Rechtshänder und etwa 70 Prozent der Linkshänder) wird es in der linken Gehirnhälfte verarbeitet. Menschen mit ASS neigen zu einer geringeren Sprachlateralisierung nach links, weshalb sie im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung auch häufiger Linkshänder sind.

Die Unterschiede im Gehirn hören hier nicht auf. Ein weiterer kurzer Überblick über Biologie 101: Innerhalb jeder Hälfte gibt es Lappen: frontal, parietal, okzipital und temporal. In diesen Lappen befinden sich Strukturen, die für alles von der Bewegung bis zum Denken verantwortlich sind. Oben auf den Lappen liegt die Großhirnrinde, auch bekannt als graue Substanz. Hier findet die Informationsverarbeitung statt. Die Falten im Gehirn vergrößern die Oberfläche der Großhirnrinde. Je mehr Oberfläche oder graue Substanz vorhanden ist, desto mehr Informationen können verarbeitet werden.

Jetzt werden wir ein wenig technisch. Die graue Substanz kräuselt sich in Spitzen und Täler, die Gyri bzw. Sulci genannt werden. Laut Forschern der San Diego State University können sich diese tiefen Falten und Fältchen bei ASS unterschiedlich entwickeln. Insbesondere bei autistischen Gehirnen gibt es signifikant mehr Faltungen im linken Parietal- und Temporallappen sowie in den rechten frontalen und temporalen Regionen.

Diese Veränderungen werden oft mit Veränderungen der neuronalen Netzwerkkonnektivität korreliert, sagt Dr. Culotta. Tatsächlich wurde vorgeschlagen, dass stark verbundene kortikale Regionen während der Entwicklung zusammengezogen werden, wobei sich dazwischen Gyri bilden. Im autistischen Gehirn lässt die reduzierte Konnektivität des Gehirns, bekannt als Hypokonnektivität, zu, dass schwach verbundene Regionen auseinanderdriften, wobei sich zwischen ihnen Sulci bilden. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Sprachproduktion umso stärker beeinträchtigt wird, je tiefer diese Sulkusgruben sind.

Trotz all dieser Informationen darüber, wie ein autistisches Gehirn aufgebaut sein könnte, ist seine Neurobiologie immer noch ein Rätsel. Eine neuere Beobachtung ist, dass es möglicherweise nicht nur um die Struktur des Gehirns geht, mit anderen Worten, es geht möglicherweise nicht so sehr um die Hardware als um die Software, sagt Dr. Anderson.

Es kann sein, dass das Timing der Gehirnaktivität anormal ist, dass die Signale von einer Region des Gehirns zu einer anderen mit der Zeit verschwimmen, sagt Dr. Anderson. Und das Ergebnis ist, dass das Gehirn bei Autismus stabiler ist und sich nicht so schnell oder so effizient zwischen verschiedenen Gedanken oder Aktivitäten bewegen kann wie jemand ohne Autismus.

Wie funktioniert es anders?

Die Verbindungen innerhalb eines Gehirns erwecken es zum Leben. Und es sind die Gehirnzellen oder Neuronen, die als Botenstoffe fungieren. Wenn eine Gehirnzelle aktiv ist, erzeugt sie einen elektrischen Impuls, der an andere Zellen im Gehirn weitergegeben wird. Wir glauben, dass elektrische Aktivität die Grundlage für Denken und Verhalten ist und wie das Gehirn funktioniert, sagt Dr. Anderson.

Die Forscher messen diese elektrischen Impulse indirekt, indem sie untersuchen, wie synchronisiert Regionen des Gehirns sind. Wenn Regionen zusammenarbeiten, neigen sie dazu, gleichzeitig Gehirnaktivität zu haben. Funktionelle Konnektivität ist das Maß dafür, wie sehr zwei Regionen des Gehirns synchronisiert zu sein scheinen oder miteinander sprechen.

Das Konnektivitätsproblem

Beim Vergleich der funktionellen Konnektivität von ASD-Gehirnen und nicht betroffenen Gehirnen stellen die Forscher fest, dass es einige Netzwerke mit geringerer Konnektivität gibt, insbesondere in Mustern, bei denen der Abstand zwischen Gehirnregionen größer ist.

Bei Autismus gibt es eine Kurzstrecken-Überkonnektivität und eine Langstrecken-Unterkonnektivität, sagt Dr. Anderson. Bei Aufgaben, bei denen wir Informationen in verschiedenen Teilen des Gehirns kombinieren oder assimilieren müssen, wie soziale Funktionen und komplexe motorische Aufgaben, haben Menschen mit Autismus also mehr Probleme. Und wenn es eine sehr spezifische Aufgabe gibt, die sich auf die einzelne Gehirnregion konzentriert, die hauptsächlich betroffen ist – Aktivitäten wie die Aufmerksamkeit auf bestimmte Merkmale in der Welt um uns herum, neigen Menschen mit Autismus dazu, ziemlich gut oder sogar besser als normal zu sein.

Mögliche Gründe

Aber diese Verbindungen sind nur so gut wie die Neuronen, die die Botschaft durch ihre Zellkörper zu anderen Neuronen transportieren. Neurotransmitter sind diese chemischen Botenstoffe. In den letzten Jahren wurde der Verbindung zwischen neurotoxischen Verbindungen, Neurotransmittern und ASS besondere Aufmerksamkeit gewidmet, sagt Dr. Culotta. Neurotoxine sind natürliche oder künstliche Substanzen, die die Funktion des Nervensystems beeinflussen. Denken Sie an: Pestizide, Insektizide und Phthalatester (die als Weichmacher bei der Herstellung von Elektronik, Verpackungen und Kinderspielzeug verwendet werden).

Es wird angenommen, dass die pränatale oder perinatale Exposition gegenüber diesen Chemikalien die Gehirnentwicklung beeinflusst und daher als ätiologischer Mechanismus von Autismus vorgeschlagen wurde, sagt sie. Die Mechanismen, durch die die neurotoxischen Verbindungen Autismus verursachen können, sind noch unklar. Einer der vorgeschlagenen Mechanismen ist, dass neurotoxische Verbindungen mit Neurotransmittern interferieren.

Alle folgenden Symptome sind Symptome einer schweren depressiven Störung, außer:

Beeinflussen diese Unterschiede die Symptome?

Höchstwahrscheinlich manifestiert sich das Ergebnis dieser Verbindungen in den Anzeichen und Symptomen, die wir sehen. Dr. Anderson warnt jedoch davor, dass es schwer ist, genau zu wissen, welche Gehirnverbindung mit welchem Zeichen korreliert. Letztendlich gibt es noch sehr viel zu wissen, sagt er. Wenn wir uns nur diese Bildgebung des Gehirns ansehen, sind wir nicht wirklich in der Lage, alle Verhaltensweisen zu erklären, die wir sehen.

Was passiert, wenn das autistische Gehirn altert?

ASD beginnt in der frühen Kindheit und setzt sich bis ins Erwachsenenalter fort. Viele der Symptome und Gehirnmuster normalisieren sich mit dem Alter, aber auf dem Weg finden viele komplexe Entwicklungen statt.

Zum Beispiel entwickeln 20 bis 30 Prozent der Menschen mit Autismus Anfallsleiden. Aber der Grund ist nicht wirklich verstanden. Es kann nur sein, dass es dieses Henne-Ei-Problem gibt, oder manchmal kann die Anfallserkrankung sie für Autismus prädisponieren, und manchmal könnte es umgekehrt sein, und wir verstehen diesen Zusammenhang noch wirklich, sagt Dr. Anderson.

Dann kommen andere psychische Erkrankungen ins Spiel. Es ist üblich, dass Menschen, die mit ASS leben, auch Erfahrungen mit ASS machen Angst , Depression und OCD – mehr als in der allgemeinen Bevölkerung.

Eines ist sicher, die Gesellschaft kann vom autistischen Gehirn profitieren. Viele Menschen mit Autismus sehen darin keine Störung. Sie könnten es als Geschenk sehen, sagt Dr. Anderson. Die Gesellschaft generiert enorme Vorteile von Menschen mit Autismus. Sie sind so gut in Aufgaben, die für die Gesellschaft wirklich wichtig sind. Und ich denke, es ist wichtig, immer zu betonen, dass es im besten Interesse der Gesellschaft ist, dazu beizutragen, Umgebungen zu schaffen, in denen Menschen mit unterschiedlichen Gehirnstrukturen und Verhaltensweisen gedeihen können.

Artikelquellen

Definition der Autismus-Spektrum-Störung:NINDS, Erscheinungsdatum September 2015. Datenblatt zur Autismus-Spektrum-Störung

Gehirnarchitektur:NIND, 2020, Gehirn-Grundlagen: Kennen Sie Ihr Gehirn

Symmetrie in ASD-Gehirnen: Naturkommunikation,31. Oktober 2019. Veränderte strukturelle Gehirnasymmetrie bei Autismus-Spektrum-Störung in einer Studie mit 54 Datensätzen.

Graue Substanz in ASD-Gehirnen: Zerebraler Kortex,6. Mai 2018, Die lokale kortikale Gyrifikation ist bei Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen erhöht, nimmt jedoch bei Jugendlichen schnell ab .

Zuletzt aktualisiert: 7. Mai 2021