Kortikale beregninger i intervensjonsforsøk med autismespektrumforstyrrelser

Den kortikale metrikken er en enkelt numerisk måling som beregnes ved hjelp av en multiparametrisk matematisk tilnærming fra en serie målinger av hastigheten, intensiteten, diameteren og avstanden mellom to vibrasjoner som en person reagerer på og kan skille vibrasjoner fra små børster som berør oversiden av fingrene på venstre hånd under flere forhold designet for å fremkalle kortikal tilpasning. Den kortikale metrikken er basert på det nevrobiologiske prinsippet om at nervene i fingertuppene projiserer til tilstøtende grupper av nevroner som jobber sammen for kontinuerlig å optimalisere oppfatningen av berøring under varierende forhold. Slik perseptuell optimalisering gjenspeiler de skiftende eksitatoriske og hemmende handlingene til individuelle nevroner. Vi antar at hjernens prosessering av vibrasjoner ligner dens behandling av andre typer informasjon. Vi antar også at hos personer med ASD samarbeider tilstøtende grupper av nevroner dårligere for å behandle informasjon.

Spesifikt mål 1: Skaffe bevis for evnen til den "kortikale metrikken" til å skille mellom 8-12 åringer med typisk utvikling og med høyt fungerende autismespekterforstyrrelser (ASD).

Hypotese 1: Den kortikale metrikken til barn med ASD vil avvike fra den for alderstilpassede, typisk utviklende barn. Denne forskjellen vil være i samsvar med lavere enn normal lokal funksjonell tilkobling.

Spesifikt mål 2: Validere test-retest-påliteligheten til den kortikale metrikken ved å undersøke stabiliteten på over gjennomsnittlig 3 uker uten inngrep i begge grupper av barn.

Hypotese 2: Test-retest reliabilitet vil være sterkt korrelert i begge grupper av barn.

Spesifikt mål 3: Skaff foreløpig bevis på mekanismedata for at den kortikale metrikken vurderer den eksitatoriske: hemmende balansen av intrakortikale forbindelser ved å undersøke effekten av akutt eksponering for dekstrometorfan (DXM), som forbigående blokkerer én type eksitatorisk nevrotransmisjon

Hypotese 3: DXM vil endre den kortikale metrikken i samsvar med redusert tilpasning.

Fullføringen av disse målene vil være avgjørende for å utforme en større føderalt finansiert studie for å validere den kortikale metrikken som et resultatmål i en mer heterogen pediatrisk ASD-prøve. Spesifikt vil vi ta sikte på å demonstrere at 1) den kortikale metrikken er forskjellig mellom barn med ASD og med normal utvikling, 2) at den kortikale metrikken har minimal variasjon over tid i fravær av fno store endringer i hjernefunksjonen, og 3) at kortikale metriske endringer som respons på en spesifikk, midlertidig reduksjon i eksitatorisk stimulering forårsaket av en enkelt DXM-dose.

Et større tilskudd kan fokusere på å bestemme hvor sensitive og klinisk relevante endringer i den kortikale metrikken er.

Hvis vi ikke er i stand til å demonstrere potensialet for at den kortikale metrikken endres av midler som reduserer eksitatorisk stimulering akutt, eller hvis variasjonen av den kortikale metrikken over 3 uker er for stor, vil ingen ytterligere undersøkelse av den kortikale metrikken som et utfallsmål i ASD-forsøk ville bli forfulgt. Hvis det ikke er forskjeller i den kortikale metrikken til barn med og uten ASD, ville vi vært mindre interessert i å undersøke den kortikale metrikken ytterligere.