Hersengolven wijzen op een mogelijke biomarker voor autisme in kinderen

Onderzoekers in Japan identificeren hersengolfpatronen van autistische [1] kinderen met behulp van magneto-encefalografie (MEG) [2] die corresponderen met onevenwichtigheden in de hersenschors

Dick Schrauwen [3]

Een team van onderzoekers van de Kanazawa Universiteit [4] in Japan heeft een belangrijke stap gezet in de richting van het identificeren van een bio-marker [5] op basis van metingen van motorische hersenactiviteit [6] .

Hun werk borduurt voort op de leidende hypothese dat autisme het gevolg is van een onbalans tussen prikkeling en remming in de hersenen. Die onbalans wordt in verband gebracht repetitieve hersengolven die gamma-oscillaties worden genoemd. Een vermindering van dit type hersenactiviteit is waargenomen tijdens visuele, auditieve en tactiele stimulatie bij personen met een autismespectrumstoornis (ASS) [1].

De onderzoekers gingen op zoek naar door motorische activiteit geïnduceerde gamma-oscillaties bij kinderen met ASS. Ze publiceerden onlangs hun bevindingen in `The Journal of Neuroscience` [7].

Bij het onderzoek waren twee groepen kinderen van 5 tot en met 7 jaar oud betrokken. De kinderen in de eerste groep hadden de diagnose `autisme` [1] volgens de conventionele methode [8]. De tweede groep bestond uit `normale` kinderen.

In een ontspannen omgeving voerden de kinderen allemaal dezelfde taak uit: een computerspelletje [9] waarbij ze met hun rechter vinger op een knop moesten drukken. Tijdens die taak werden de hersengolven van elk kind gemeten met magneto-encefalografie [2]. MEG brengt hersengolven in kaart door de magnetische activiteit van neuronen te meten.

Mitsuru Kikuchi, onderzoeker van het team dat de contacten pers onderhoudt, zegt: "Tijdens de taak hebben we de reactietijd (tussen de visuele stimulus en het drukken op de knop, DS) gemeten. Verder hebben we de door de motoriek opgewekte magnetische velden en de motorische gamma-oscillaties gemeten. Zoals gevonden in eerdere (zintuigelijke, DS) studies, was de responstijd van de ASD-kinderen iets langzamer en de amplitude in hun magnetische velden was iets kleiner. In de gamma-oscillaties zagen we interessante en significante verschillen.

Er was een aanzienlijk lagere piekfrequentie van de gamma-oscillaties in de ASS-groep. Die lagere piekfrequentie van motor-gerelateerde gamma-oscillaties wijzen ook op een lage concentratie van de `remmende` neurotransmitter GABA. Lage concentratie van GABA is in eerder onderzoek in verband gebracht met AAS. De bevindingen suggereren bovendien een vertraagde ontwikkeling van de motoriek bij jonge kinderen met ASS. Objectieve meting van gedragsprestatie (reactietijd) en hersengolven bieden samen een veelbelovende methode om AAS te diagnosticeren.

"Vroegtijdige diagnose van ASS is erg belangrijk omdat we de aandoening daardoor vroegtijdig kunnen behandelen. ", zegt de eerste auteur van het artikel, Kyung-min An. "Deze bevindingen kunnen verder zeer nuttig blijken om ons te helpen begrijpen hoe het neurofysiologische mechanisme achter de sociale en motorische ontwikkeling van kinderen met ASS in elkaar zit. Door magneto-encefalografie op deze manier in te zetten, beschikken we over een kwantificeerbare, niet-invasieve `biomarker` voor de diagnose van AAS die voorziet in een belangrijke behoefte.

[1] Autisme, autismespectrumstoornis (AAS), autism spectrum disorder (ASD)
- https://www.webmd.com/brain/autism/autism-spectrum-disorders

[2] MEG / Magneto-encefalografie (Magnetoencephalography)
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Magneto-encefalografie
- https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetoencephalography

[3] Vertaling / bewerking van onderstaand persbericht
- https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/ku-bar102618.php

[4] Kanazawa Universiteit
- https://www.kanazawa-u.ac.jp/e/

[5] Biomarker
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Biomarker

[6] Motorische hersenactiviteit, zie:
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Motorische_schors

[7] Het volledige wetenschappelijk artikel, vindt u hier:
- http://www.jneurosci.org/content/38/36/7878
- http://www.jneurosci.org/content/jneuro/38/36/7878.full.pdf

[8] Autisme, AAS, ASD wordt conventioneel (subjectief) vastgesteld door observatie van gedrag. Citaat uit het artikel [zie 7]: "Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by impaired social interactions, disordered communication, restricted interests, and repetitive behaviors (American Psychiatric Association, 2013). Currently, the diagnosis of ASD is mainly based on behavioral observations. One of the crucial issues in the diagnosis of ASD is to identify an objective and quantifiable biomarker of ASD. "

[9] Computerspelletje, zie figuur 1-A in:
- http://www.jneurosci.org/content/38/36/7878/tab-figures-data