Związane z wiekiem zmiany w mieloarchitektonice w okresie dorosłości w zaburzeniach ze spektrum autyzmu

W dziedzinie badań nad zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) rośnie świadomość na temat deficytu wiedzy w odniesieniu do zmian neurobiologicznych, poznawczych i behawioralnych, które występują u dorosłych z ASD w dalszej części życia. Spadek zdolności motorycznych i funkcji poznawczych w typowym starzeniu się może mieć druzgocący wpływ na zdolność jednostki do organizowania i wykonywania codziennych czynności. Chociaż ogólnie brakuje badań nad przebiegiem tych procesów w procesie starzenia, szczególnie w ASD, wcześniejsze wyniki badań dotyczące deficytów motorycznych i poznawczych u młodych dorosłych z ASD, umiejscowienia tych funkcji w przedniej części kory mózgowej oraz trajektorii spadku w typowym procesie starzenia wskazują, że zdolności motoryczne i funkcje wykonawcze są szczególnie zagrożone w przypadku tego zaburzenia w późniejszym życiu.

Mapowanie mieloarchitektoniczne in vivo oparte na obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI) zapewnia unikalny obraz struktury istoty szarej i może potencjalnie wyjaśnić nieprawidłowości w lokalnej łączności korowej. Okazał się obiecujący w zakresie identyfikacji biomarkerów patogenezy choroby w badaniach klinicznych i dostarcza unikalnych informacji wykraczających poza pomiary grubości kory, które były stosowane we wcześniejszych badaniach nad ASD i typowym starzeniem. Mapowanie mieliny może być również bardziej wiarygodnym wskaźnikiem starzenia neurobiologicznego, biorąc pod uwagę pewne pytania dotyczące dokładności pomiarów grubości kory mózgowej. Biorąc pod uwagę te właściwości, może to być miara szczególnie pouczająca w kontekście potencjalnego przyspieszonego spadku ASD. Wewnątrzkorowy rozwój i przebudowa mieliny są przedłużone w typowym okresie życia, z dowodami nieprawidłowej mielinizacji korowej w innych zaburzeniach neuropsychiatrycznych, jak również w związanych z wiekiem łagodnych zaburzeniach poznawczych i demencji. U młodych dorosłych z zaburzeniami ze spektrum autyzmu (ASD) zawartość mieliny jest zmniejszona w istocie białej i przypuszczalnie również w istocie szarej kory mózgowej. Jednak wzorce mielinizacji wewnątrzkorowej nie zostały jeszcze zbadane w ASD w żadnym wieku, pozostawiając istotną lukę w aktualnej bazie wiedzy. Ze względu na dodatkowe ryzyko demielinizacji związanej ze starzeniem, osoby starsze z ASD mogą być najważniejszą populacją do zbadania, ponieważ mogą być podwójnie narażone na deficyty mielinizacji kory mózgowej. Co ważne, może to mieć efekt domina na funkcje poznawcze i motoryczne w świetle roli mieliny w plastyczności synaptycznej i utrzymaniu obwodów wewnątrzkorowych.

Proponowany projekt stypendialny ma na celu wypełnienie tej luki w wiedzy poprzez zbadanie związanej z wiekiem trajektorii mieliny śródkorowej u dorosłych w średnim i starszym wieku z ASD oraz wyjaśnienie przestrzennego rozmieszczenia wszelkich nieprawidłowości. Znana heterogeniczność obrazu klinicznego i fenotypu neurobiologicznego w całym spektrum autyzmu stanowi poważne wyzwanie w tej dziedzinie badań. Proponowany projekt obejmuje innowacyjne podejścia statystyczne, które pomogą przeanalizować tę heterogeniczność. Wewnątrzkorowa mielina zostanie przeanalizowana przekrojowo, stosując zarówno podejście grupowe, jak i specyficzne dla podmiotu, a wszelkie ustalenia zostaną potwierdzone danymi obserwacyjnymi. To wielopłaszczyznowe podejście pozwoli na wszechstronną charakterystykę mieloarchitektoniki u dorosłych z ASD, a także może wyjaśnić ważne powiązania między strukturą mózgu a zachowaniem w zaburzeniu.

Cele szczegółowe Cel 1: Określenie, czy wewnątrzkorowa zawartość mieliny i tempo zmian związanych z wiekiem różnią się między osobami z ASD a dobranymi wiekowo uczestnikami z grupy kontrolnej w wieku 40-65 lat.

Hipoteza 1: Analiza grupowa ujawni zmniejszoną zawartość mieliny wewnątrzkorowej w ASD w korze asocjacyjnej płatów czołowych i ciemieniowych.

Hipoteza 2: Analizy specyficzne dla podmiotu mogą ujawnić zmienność przestrzenną między poszczególnymi osobami w konkretnych obszarach mózgu, wykazując nieprawidłowości mielinizacji wewnątrzkorowej, ale z regionami czołowymi i ciemieniowymi częściej lub silniej dotkniętymi.

Hipoteza 3: Oba podejścia przekrojowe ujawnią wzór przyspieszonej demielinizacji korowej wraz z wiekiem w ASD.

Cel 2: Powiązanie lokalnych miar zawartości mieliny ze zdolnościami poznawczymi i behawioralnymi, które są zagrożone spadkiem podczas starzenia, w tym zdolnościami motorycznymi i funkcjami wykonawczymi.

Hipoteza 4: Związany z wiekiem spadek zdolności behawioralnych specyficznych dla domeny będzie skorelowany z nietypowymi wzorcami mielinizacji wewnątrzkorowej z Celu 1.