Wie sieht Autismus im Gehirn aus?

Menschen auf dem Autismus-Spektrum mögen es oft nicht, unerwarteten Reizen ausgesetzt zu sein, aber warum ist das so? Neue Forschung wirft einen Blick darauf, was im Gehirn passiert und wie das mit der Fähigkeit einer Person zusammenhängt, die Exposition gegenüber verschiedenen Reizen zu tolerieren.

„Menschen mit Autismus mögen keine unerwarteten Reize, und es könnte daran liegen, dass das Gehirn nicht so effizient ist, schnell zwischen Ideen oder Gedanken zu wechseln“, bemerkt Dr. Jeff Anderson, ein Professor für Radiologie an der University of Utah Health in Salt Lake City.

Kürzlich beschlossen Dr. Anderson und Kollegen zu versuchen, ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, warum Menschen mit Autismus einige ihrer Symptome erleben.

Um dies zu tun, richteten sie ihre Aufmerksamkeit auf die komplexen Schaltkreise des menschlichen Gehirns. „Wir fragten uns, ob wir sehen können, wie lokale Schaltkreise im Gehirn bei Patienten mit Autismus reagieren“, erklärt die Forscherin.

Das Forscherteam berichtet über die Ergebnisse ihrer Studie in der Zeitschrift JAMA Network Open. Das vollständige Studienpapier ist online verfügbar.

Übermäßig hartnäckige Gehirnverbindungen

Zunächst führten die Forscher funktionelle MRI-Scans (fMRI) an 90 männlichen Teilnehmern durch, von denen 52 eine Autismus-Diagnose hatten und 38 nicht. Die Teilnehmer mit Autismus waren zwischen 19 und 34 Jahre alt, während der Rest der Probanden – die als Kontrollgruppe fungierten – zwischen 20 und 34 Jahre alt war.

Um die ersten Ergebnisse zu bestätigen, verglichen die Spezialisten dann ihre Daten mit denen von weiteren 1.402 Personen, die an der Autism Brain Imaging Data Exchange (ABIDE) Studie teilgenommen hatten. Von diesen hatten 579 Teilnehmer (80 weibliche und 499 männliche) Autismus. Die restlichen 823 Teilnehmer (211 weiblich und 612 männlich) hatten keinen Autismus und dienten als Kontrollgruppe.

Dr. Anderson und sein Team verwendeten eine neuartige fMRI-Methode, um die Gehirnaktivität der Teilnehmer an der aktuellen Studie zu untersuchen. Genauer gesagt, untersuchten sie die Dauer der Verbindungen, die zwischen den Hirnregionen hergestellt wurden.

„Wir haben keine guten Methoden, um das Gehirn auf diesen Zeitskalen zu untersuchen. Das war ein blinder Fleck, weil es zwischen den typischen MRI- und [Elektroenzephalogramm-]Studien liegt“, erklärt Dr. Anderson.

Dank der fMRI-Scans konnten die Forscher bestätigen, dass in den Gehirnen von Menschen mit Autismus Verbindungen über längere Zeiträume bestehen bleiben als in den Gehirnen von neurotypischen Personen. Mit anderen Worten, bei Autismus fällt es dem Gehirn schwerer, zwischen Prozessen umzuschalten.

Bei Menschen mit Autismus blieben die Gehirnverbindungen bis zu 20 Sekunden lang synchronisiert, während sie bei Personen ohne diese Erkrankung schneller verschwanden. Darüber hinaus schien bei Menschen mit Autismus die Schwere der Symptome mit der Dauer der Konnektivität zuzunehmen.

Eine ganz neue Perspektive

Diese Ergebnisse, die mit den Daten der ABIDE-Studie übereinstimmen, könnten erklären, warum Menschen mit Autismus Stress erleben können, wenn sie zahlreichen Reizen gleichzeitig ausgesetzt sind, glaubt das Forscherteam.

„Individuen mit Autismus, die eine größere soziale Dysfunktion haben, haben einen Anstieg der synchronisierten Aktivität in ihren Scans“, bemerkt Postdoktorand Jace King, Erstautor des Studienpapiers.

„Jetzt, wo wir feinere Zeitskalen betrachten, haben wir eine konsistente Geschichte gefunden. Das gibt uns neue Werkzeuge, um die Mechanismen herauszufinden, die Autismus zugrunde liegen könnten“, fügt King hinzu.

Nichtsdestotrotz merken die Forscher an, dass ihre Studie mit einer grundlegenden Einschränkung konfrontiert war – nämlich, dass sie nur mit männlichen Teilnehmern arbeitete, was möglicherweise nicht das vollständige Bild dessen bietet, was Autismus im Gehirn charakterisiert. Dennoch wollen sie es nicht bei dieser Studie belassen und hoffen, diese Forschung zu erweitern.

„Wir wollen die Ergebnisse aus dieser Analyse mit traditionelleren Methoden vergleichen. Das ist eine ganz neue Perspektive darauf, wie Autismus im Gehirn funktioniert und kann uns helfen, Strategien für die Behandlung zu entwickeln und Medikamente zu finden, die effektiver sein könnten, um die Symptome der Störung zu lindern.“

Dr. Jeff Anderson