Traduction: G.M.
Cereb Cortex. 2014 Jul 29. pii: bhu161.
Différenciation des états cérébraux et inflexibilité comportementale dans l'autisme
Uddin LQ1, Supekar K2, Lynch CJ2, Cheng KM2, Odriozola P2, Barth ME2, Phillips J2, Feinstein C2, Abrams DA2, Menon V3.
- 1Department of Psychology, University of Miami, Coral Gables, FL 33124, USA.
- 2Department of Psychiatry and Behavioral Sciences.
- 3Department of Psychiatry and Behavioral Sciences Program in Neuroscience Department of Neurology and Neurological Sciences, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.
Abstract
Autism spectrum disorders (ASDs) are characterized by social impairments alongside cognitive and behavioral inflexibility. While social deficits in ASDs have extensively been characterized, the neurobiological basis of inflexibility and its relation to core clinical symptoms of the disorder are unknown. We acquired functional neuroimaging data from 2 cohorts, each consisting of 17 children with ASDs and 17 age- and IQ-matched typically developing (TD) children, during stimulus-evoked brain states involving performance of social attention and numerical problem solving tasks, as well as during intrinsic, resting brain states. Effective connectivity between key nodes of the salience network, default mode network, and central executive network was used to obtain indices of functional organization across evoked and intrinsic brain states. In both cohorts examined, a machine learning algorithm was able to discriminate intrinsic (resting) and evoked (task) functional brain network configurations more accurately in TD children than in children with ASD. Brain state discriminability was related to severity of restricted and repetitive behaviors, indicating that weak modulation of brain states may contribute to behavioral inflexibility in ASD. These findings provide novel evidence for a potential link between neurophysiological inflexibility and core symptoms of this complex neurodevelopmental disorder.
© The Author 2014. Published by Oxford University Press. All rights reserved. For Permissions, please e-mail: journals.permissions@oup.com
Résumé
Les troubles du spectre autistique (TSA) sont caractérisés par des déficiences sociales aux côtés d'une rigidité cognitive et comportementale.
Alors que les déficits sociaux en TSA ont largement été caractérisés, la base neurobiologique de l'inflexibilité et sa relation avec les symptômes cliniques de base du trouble sont inconnues.
Nous avons acquis des données de neuro-imagerie fonctionnelle de deux cohortes, composées chacune de 17 enfants avec TSA et 17 enfants au développement typique apparié en âge et QI, pendant les états cérébraux évoqués par des stimuli impliqués dans des situations d'attention sociale et la résolution de tâches de problème numérique, ainsi que pendant des états intrinsèques du cerveau au repos.
La connectivité efficace entre les nœuds clés du réseau de saillance, réseau en mode par défaut, et le réseau exécutif central a été utilisée pour obtenir des indices d'organisation fonctionnelle dans les états du cerveau évoqués et intrinsèques.
Dans les deux cohortes étudiées, un algorithme d'apprentissage était capable de distinguer les configurations de réseau cérébral intrinsèque (repos) et évoqué (tâche) plus précisément chez les enfants TDque chez les enfants avec TSA.
La discriminabilité de l'état du cerveau était liée à la gravité des comportements restreints et répétitifs, indiquant que la faible modulation des états du cerveau peut contribuer à la rigidité comportementale dans les TSA.
Ces résultats fournissent une preuve nouvelle d'un lien potentiel entre rigidité et principaux symptômes neurophysiologiques de ce trouble neurodéveloppemental complexe.
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