Mecanismos cerebrales para el procesamiento del lenguaje en adolescentes con trastorno del espectro autista (BSL)

Alrededor del 30% de los niños con Trastorno del Espectro Autista (TEA) no logran adquirir el lenguaje hablado. Este grupo de niños ha sido seriamente desatendido en la investigación realizada durante las últimas 2 décadas. Se sabe poco sobre ellos, en parte porque el campo carece de las herramientas para evaluarlos y, a menudo, plantean importantes desafíos de comportamiento que impiden su participación en estudios de investigación. Entre el ~70 % de las personas con TEA que tienen habilidades de lenguaje hablado, alrededor del 50 % tienen problemas de lenguaje; el grupo restante tiene puntajes de lenguaje normales en las pruebas estandarizadas. Por tanto, existe una enorme heterogeneidad en las habilidades verbales en los TEA. Hasta la fecha, los estudios sobre el cerebro y los mecanismos cognitivos que subyacen a esta heterogeneidad siguen siendo bastante limitados.

A nivel cognitivo, la investigación actual sugiere que el deterioro del lenguaje en los niños con TEA implica déficits en la memoria de trabajo fonológica, como se evidencia en las pruebas de repetición de palabras sin sentido. Las áreas del lenguaje que se ven más afectadas en este grupo incluyen la sintaxis y la morfología complejas relacionadas con el tiempo de marcado (Tager-Flusberg et al., 2005). También hay pruebas considerables de los estudios de MRI (imágenes por resonancia magnética) de niños y adultos de que existen diferencias en el volumen y la asimetría en las regiones del lenguaje de la corteza, específicamente las áreas de Broca y Wernicke. Estudios recientes sugieren que estas diferencias no necesariamente se corresponden con el grado de deterioro del lenguaje, aunque existen hallazgos contradictorios en la literatura. Es importante destacar que la mayoría de los participantes en los estudios cognitivos y de neuroimagen del TEA han sido adultos y personas que tienen un lenguaje relativamente intacto. Se sabe mucho menos sobre los procesos (ya sean cognitivos o neuronales) que podrían estar implicados en el grupo mínimamente verbal. Este proyecto está diseñado para abordar este problema utilizando dos métodos y enfoques diferentes de imágenes cerebrales.

1. fMRI y DTI: las líneas convergentes de evidencia respaldan la opinión de que los TEA son trastornos de la conectividad, en los que las anomalías en la integridad de la materia blanca y la coordinación reducida de la actividad en las regiones del cerebro dan lugar a características centrales. Resultados recientes de nuestro grupo (Guenther; Manoach) han identificado anomalías en la materia blanca en la red del habla de adultos verbales de alto funcionamiento con TEA, específicamente en la vía entre el área motora suplementaria izquierda (SMA) y la corteza premotora ventral izquierda (vPMC), una vía involucrada en el inicio de la salida del habla de acuerdo con el modelo de producción del habla Direcciones a las velocidades de los articuladores (DIVA), un modelo líder de los cálculos neuronales que subyacen al habla. Estas anomalías de conectividad se revelan tanto en DTI como en análisis de conectividad funcional recopilados mediante fMRI. NOTA: La aprobación del IRB para la recopilación de datos de fMRI/DTI se obtendrá del MGH, donde se llevará a cabo esta parte del estudio. Los análisis de datos se llevarán a cabo en MGH y BU.
2. Electrofisiología: EEG/ERP Hace tiempo que se sabe que algunos niños con TEA no responden cuando se les habla, se tapan los oídos en presencia de ciertos sonidos y, sin embargo, muestran una audición muy aguda en otros contextos. Poco se sabe sobre los mecanismos que podrían subyacer a estos perfiles de procesamiento auditivo inusuales. Se ha descubierto que las oscilaciones neuronales anormales son un endofenotipo de TEA en bebés y adultos. Sin embargo, la imagen de cómo las oscilaciones difieren de las de los sujetos no clínicos no está clara y depende de la edad de la prueba. La caracterización de las oscilaciones presentes en los cerebros de una variedad de adolescentes nos permitirá cuantificar la relación entre la actividad neuronal y la gravedad del deterioro del lenguaje. La hipótesis principal que se pondrá a prueba en este proyecto es que la conectividad neuronal anormal en niños con TEA mínimamente verbales impide profundamente la capacidad de organizar perceptivamente escenas auditivas en unidades u objetos significativos, lo que tiene un efecto directo en el desarrollo del lenguaje en estos individuos. Los potenciales cerebrales relacionados con eventos (ERP) y el análisis basado en la frecuencia del electroencefalograma (EEG) se recopilarán durante las tareas de escucha pasiva, para evaluar la percepción auditiva y la organización perceptiva de los tonos y el habla utilizando el paradigma de negatividad de desajuste (MMN) (el MMN refleja procesos de detección de desviación pasiva que indexan procesos acústicos de bajo nivel en mecanismos automáticos de memoria sensorial, y ha sido ampliamente investigado en estudios de discriminación perceptiva auditiva de tonos y habla).

Los investigadores planean recopilar estos datos de 3 grupos de adolescentes con TEA que varían en habilidades lingüísticas (mínimamente verbal, verbal-lenguaje deteriorado, verbal-lenguaje normal) y adolescentes típicos sin TEA de la misma edad y género. Los participantes serán diagnosticados y evaluados utilizando una variedad de evaluaciones estandarizadas y no estandarizadas, incluido el nivel cognitivo/coeficiente intelectual; habilidades sociales; severidad del TEA; Habilidades de comunicación (no verbal). Estas evaluaciones serán realizadas por examinadores capacitados en el núcleo clínico alojado en BU.

Debido a que muchos de los participantes presentan comportamientos altamente desafiantes y son difíciles de evaluar, se adoptarán una serie de enfoques innovadores para maximizar el éxito de los participantes al completar las evaluaciones de comportamiento y luego tolerar y proporcionar datos sin artefactos en el electrofisiológico y la resonancia magnética. porciones del estudio.

En general, los investigadores plantean la hipótesis de que los grupos evaluados diferirán en sus índices neurales de percepción auditiva, índices neurales de organización perceptiva y oscilaciones neurales inducidas. Además, los investigadores plantean la hipótesis de que las diferencias en el grado de deterioro del lenguaje entre estos grupos se correlacionarán con las diferencias en el grado de anormalidad de los índices neurales medidos, pero no en la forma de la anormalidad, lo que sugiere que las causas fundamentales de las diferencias entre los grupos de sujetos examinados son más cuantitativos que cualitativos.