Verband tussen hersenstructuur, visuele voorkeur en symptoomernst bij kinderen met ASS

[Admin]

Verband tussen hersenstructuur, visuele voorkeur en symptoomernst bij kinderen met ASS

Voor zover wij weten, is dit de eerste studie die een mogelijke associatie onderzoekt tussen hersenstructuren, visuele voorkeur en klinische symptomen bij kinderen met ASS. Ten eerste ontdekten we dat kinderen met ASS meer visuele aandachtsbias vertoonden voor niet-sociale stimuli in vergelijking met typisch ontwikkelde (TO) kinderen. Ten tweede waren er significante verschillen in corticale morfometrie bij kinderen met ASS in vergelijking met TO-peers, waaronder een toename van de dikte en een afname van het oppervlakte. Ten derde hing het percentage fixatietijd in digitale sociale afbeeldingen (% DSI) negatief samen met zowel de dikte van de linker FG als de rechter insula, evenals met de Calibrated Severity Scores for the Autism Diagnostic Observation Schedule-Social Affect (ADOS-SA-CSS). Ten slotte toonde een mediatiemodel aan dat % DSI gedeeltelijk de relatie tussen neuroanatomische veranderingen (dwz de dikte van de linker FG en de rechter insula) en symptoomernst medieerde. Deze bevindingen leveren voorlopig bewijs dat deze hersen-symptoomassociatie optreedt via mechanismen die gedeeltelijk gedeeld worden met sociale visuele voorkeur.

In de huidige studie besteedden kinderen met ASS aanzienlijk meer tijd aan het bekijken van niet-sociale stimuli dan van sociale stimuli. Dit komt overeen met een aantal eerdere onderzoeken waarin mensen met ASS neigden tot verminderde aandachtsvoorkeur voor sociale stimuli in combinatie met een sterke voorkeur voor en aandacht voor niet-sociale stimuli. De effectgroottes voor visuele voorkeur tussen de twee groepen waren gemiddeld. Net als bij een spectrum zou het patroon van visuele voorkeur bij ASS waarschijnlijk variëren van een extreme voorkeur voor niet-sociale stimuli tot een extreme voorkeur voor sociale stimuli. Op basis van dit kenmerk hebben recente studies deelnemers met ASS ingedeeld in verschillende subtypen op basis van de mate van visuele voorkeur. Specifiek hebben deze studies aangetoond dat de voorkeur voor niet-sociale subtypen een slechtere prognose voorspelt. Bovendien werd er een significant negatief verband waargenomen tussen de ADOS-SA-CSS-scores en het % DSI bij kinderen met ASS. Onze resultaten zijn in overeenstemming met eerdere onderzoeken die laten zien dat visuele voorkeur op jonge leeftijd een mogelijke biomarker kan zijn die de ernst van de symptomen bij ASS voorspelt. De bevindingen van dit onderzoek bieden extra bewijs voor de kenmerkende visuele voorkeur die wordt waargenomen bij kinderen met ASS en die verband houdt met de ernst van de symptomen.

In de huidige studie vonden we verschillen in corticale morfometrie tussen de groepen met ASS en TO. In lijn met eerdere onderzoeken toonden we aan dat kinderen met ASS significant dikker corticale regio's vertoonden in de frontale en temporale gebieden in vergelijking met TO-kinderen. Deze significante verschillen in hersenregio's spelen een belangrijke rol bij cognitieve en emotionele processen. Daarnaast komen onze bevindingen gedeeltelijk overeen met eerder onderzoek waarin verminderd oppervlakte in de frontale regio's werd waargenomen bij individuen met ASS in vergelijking met TO. De bevindingen met betrekking tot hersenvolume bevestigden eerdere studies die geen verschillen in volume tussen ASS en TO lieten zien op voorschoolse leeftijd. Atypische dikte en oppervlakte dragen bij aan complexe ontwikkelingstrajecten van de hersenen bij ASS in het vroege leven en kunnen potentiële biomarkers zijn die verband houden met klinische symptomen. Hoewel de oorzaak van corticale afwijkingen bij ASS momenteel onbekend is, suggereren recent onderzoek sterke correlaties tussen gereguleerde genen geassocieerd met deze afwijkingen.

Verhoogde corticale dikte in specifieke regio's vertoonde correlaties met visuele voorkeur en symptoomernst. We vonden bijvoorbeeld dat de rechter rostrale middelste frontale gyrus (rRMFG) verband hield met ADOS-SA-CSS. De RMFG, een regio die betrokken is bij fonologie en semantische verwerking, draagt bij aan de beperkingen van sociale communicatie. Belangrijker nog, de dikte van de linker FG en de rechter insula hing respectievelijk samen met symptoomernst en % DSI. De FG is verantwoordelijk voor het vermogen om gezichtskenmerken te verwerken en speelt daardoor een cruciale rol bij het aangaan van sociale interactie. Echter, bij individuen met ASS hebben eerdere onderzoeken afwijkingen aangetoond in de structuur en activatie van de FG tijdens gezichtsverwerking. Eerdere studies hebben ook een atypische activatie van de insula aangetoond bij ASS tijdens taken gericht op socio-emotionele verwerking. Verder kan dysfunctie van de insula verband houden met disfunctie van het bredere saliëntienetwerk bij individuen met ASS die sociale stimuli niet als belangrijk en betekenisvol ervaren. In lijn met eerdere onderzoeken hebben Doyle-Thomas et al. aangetoond dat atypische morfometrie in de FG en insula verband kan houden met lagere scores voor sociale vaardigheden en meer sociale beperkingen. Hoewel er in de huidige studie geen significante correlatie werd waargenomen tussen visuele voorkeur en symptoomernst in andere hersengebieden, vermoeden we dat andere hersenregio's betrokken zijn bij andere disfuncties en/of kenmerken van ASS. Onze bevindingen suggereren dus verder dat atypische morfometrie in de FG en insula, die cruciale neurologische basis vormen voor de verwerking van sociale informatie, verband lijkt te houden met ernstigere symptomen en minder aandacht voor sociale prikkels bij kinderen met ASS.

Bovendien is het belangrijk op te merken dat de FG en insula vooral cruciaal zijn voor visuele voorkeur en symptoomernst, en niet de homologe of bilaterale verschillen. Een mogelijke verklaring hiervoor is de verstoorde structurele asymmetrie en lateraliteit die wordt waargenomen bij ASS. Dougherty et al. hebben een atypische linkszijdige asymmetrie aangetoond in de structuur van de FG, die verband houdt met symptoomernst bij ASS. Functioneel gezien worden de linker en rechter FG als verschillende functies beschouwd. De rechter FG is betrokken bij het bewuste verwerken van gezichten, terwijl de linker FG zich breder bezighoudt met visuele perceptie en objectherkenning. Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat bij ASS sprake is van atypische asymmetrie van de anterior insula in relatie tot scores op ADOS. Atypische insulaire asymmetrie bij ASS kan bijdragen aan de ontwikkeling van netwerken met een verminderd saliëntiesignaal voor menselijke gezichten en stemmen, en kan leiden tot passieve vermijdingsreacties op dergelijke prikkels. Onze studie voegt bewijs toe dat atypische lateraliteit van specifieke hersenregio's verband houdt met symptoomernst bij ASS. Er is weinig onderzoek gedaan naar de relatie tussen visuele voorkeur en lateraliteit. Onze bevindingen ondersteunen op zijn minst het idee dat structurele asymmetrieën in de FG en insula verband houden met sociale visuele voorkeur en symptoomernst bij ASS.

Belangrijk is dat we hebben aangetoond dat sociale visuele voorkeur gedeeltelijk de relatie tussen veranderde hersenstructuur (de linker FG en rechter insula) en symptoomernst medieert. Overeenkomstig eerdere bevindingen kan abnormale verdikking van grijze stof in kerngebieden van de hersenen de visuele voorkeur voor sociale prikkels verminderen en de ernst van symptomen verhogen. Tegelijkertijd kan verminderde visuele voorkeur voor sociale prikkels de symptomen verder verergeren. Deze bevindingen suggereren het bestaan van een pad van hersenkenmerken (sociale aandacht) naar symptomen, wat bijdraagt aan ons begrip van een van de vele neurale mechanismen die betrokken zijn bij ASS. Belangrijk is dat onze resultaten ook enkele aanwijzingen geven voor interventies. Onze onderzoeksbevindingen ondersteunen dat sociale aandacht wordt beïnvloed door kerngebieden van de hersenen en ook van invloed is op de manifestatie van symptomen. We veronderstellen dat sociale aandacht een veelbelovend interventiedoelwit kan zijn om de ernst van symptomen te verbeteren door niet alleen het directe effect, maar ook de indirecte impact van veranderde hersenstructuur te verminderen. Tot op heden zijn er geen specifieke interventies voor sociale visuele voorkeur. Er zijn echter enkele speciale interventies ontwikkeld op basis van de kenmerkende visuele voorkeuren van ASS, zoals Lego® Therapy en Computer-Assisted Intervention Program. Deze programma's richten zich op het gebruik van niet-sociale stimuli om de sociale interactie te bevorderen. Onze bevindingen ondersteunen de voortzetting en ontwikkeling van dergelijke interventies.

In conclusie hebben we in deze studie aangetoond dat kinderen met ASS een verhoogde visuele aandachtsbias hebben voor niet-sociale stimuli en afwijkingen in corticale morfometrie vertonen in vergelijking met TO-kinderen. Bovendien vonden we significante correlaties tussen visuele voorkeur, symptoomernst en specifieke hersenregio's, met name de linker FG en rechter insula. Onze bevindingen suggereren dat sociale visuele voorkeur mogelijk een gedeeltelijke mediator is in de relatie tussen veranderde hersenstructuur en symptoomernst bij kinderen met ASS. Deze resultaten benadrukken het belang van sociale visuele voorkeur als een potentieel biomarker en interventiedoelwit voor ASS. Toekomstige studies kunnen deze bevindingen verder onderzoeken en de rol van andere hersenregio's en factoren bij ASS verduidelijken, evenals gerichte interventies ontwikkelen om sociale visuele voorkeur te verbeteren en symptomen te verminderen.

Chen J, Wei Z, Xu C, Peng Z, Yang J, Wan G, Chen B, Gong J, Zhou K. Social visual preference mediates the effect of cortical thickness on symptom severity in children with autism spectrum disorder. Front Psychiatry. 2023 Jun 16;14:1132284. doi: 10.3389/fpsyt.2023.1132284. PMID: 37398604; PMCID: PMC10311909.