In de hersenen van mensen met autisme werkt de balans tussen opwindende en remmende signalen anders dan bij mensen zonder autisme. Deze balans noemen onderzoekers het “E/I-evenwicht” (excitation/inhibition). Bij autisme lijkt dit evenwicht verstoord te zijn, wat invloed kan hebben op hoe iemand informatie verwerkt en emoties reguleert. In dit artikel bekijken we hoe deze hersenveranderingen werken en wat recente studies hierover laten zien.
Wat is het “E/I-evenwicht” en waarom is dit belangrijk?
Het E/I-evenwicht gaat over hoe hersencellen (neuronen) met elkaar communiceren. In een gezonde hersenbalans worden opwindende signalen – die hersencellen activeren – gebalanceerd door remmende signalen, die die activiteit beperken. Dit systeem zorgt ervoor dat de hersenen niet overprikkeld raken, waardoor we kunnen concentreren, rustig blijven en logisch nadenken. Bij autisme is er vaak sprake van een “E/I-overschot”, waarbij de opwinding hoger is dan de remming. Dit maakt het moeilijker om prikkels te verwerken en kan leiden tot de typische uitdagingen in sociale situaties en concentratieproblemen die veel mensen met autisme ervaren.
Hersenactiviteit en neurotransmitters: Hoe autisme de hersenen beïnvloedt
Onderzoekers hebben gekeken naar specifieke hersengebieden die anders functioneren bij mensen met autisme. Een van die gebieden is het zogenaamde “default mode network” (DMN). Dit deel van de hersenen helpt ons om na te denken over onszelf en anderen, wat belangrijk is voor sociale interactie. Bij mensen met autisme is dit gebied vaak minder actief, wat kan bijdragen aan de moeilijkheden in sociale situaties.
Ook zijn bepaalde chemische stoffen in de hersenen betrokken, zoals neurotransmitters. Dit zijn boodschapperstoffen die signalen tussen hersencellen overbrengen. Bij autisme spelen de neurotransmitters glutamaat en GABA een grote rol. Glutamaat zorgt voor opwinding, terwijl GABA juist een remmende werking heeft. In de hersenen van mensen met autisme is er vaak te veel glutamaat en te weinig GABA, wat kan bijdragen aan een verhoogd E/I-evenwicht.
Onderzoek naar de rol van ketamine en andere stoffen bij autisme
Om beter te begrijpen hoe dit werkt, hebben onderzoekers een experiment gedaan met ketamine, een stof die het glutamaat in de hersenen beïnvloedt. Bij gezonde mensen kan ketamine een “autisme-achtige” reactie in de hersenen veroorzaken. Dit lijkt erop dat ketamine tijdelijk hetzelfde effect heeft op het E/I-evenwicht als autisme. Door gezonde deelnemers met ketamine te behandelen, kunnen wetenschappers beter bestuderen wat er in de hersenen van mensen met autisme gebeurt.
In dit onderzoek ontdekten de wetenschappers dat ketamine invloed heeft op dezelfde hersengebieden als die bij autisme anders functioneren. Ketamine verstoort het E/I-evenwicht, wat leidt tot veranderingen in de hersenen die lijken op wat we bij autisme zien. Deze bevindingen kunnen onderzoekers helpen om te begrijpen hoe specifieke hersenmechanismen werken bij autisme en welke behandelingen mogelijk kunnen helpen.
Toekomstige stappen: Kan medicatie het E/I-evenwicht herstellen?
Het uiteindelijke doel van deze onderzoeken is om behandelingen te vinden die de balans in de hersenen van mensen met autisme kunnen herstellen. Het idee is dat door het E/I-evenwicht weer in balans te brengen, bepaalde symptomen van autisme kunnen verminderen. Er zijn al enkele medicijnen die dit proberen, maar er is nog veel onderzoek nodig om te bepalen welke stoffen effectief zijn. De hoop is dat deze studies op een dag kunnen leiden tot nieuwe, effectievere behandelingen voor mensen met autisme.
Grumbach P, Kasper J, Hipp JF, Forsyth A, Valk SL, Muthukumaraswamy S, Eickhoff SB, Schilbach L, Dukart J. Local activity alterations in autism spectrum disorder correlate with neurotransmitter properties and ketamine induced brain changes. medRxiv [Preprint]. 2024 Oct 21:2024.10.20.24315801. doi: 10.1101/2024.10.20.24315801. PMID: 39502665; PMCID: PMC11537324.
