L'émergence des inefficiences du réseau chez les nourrissons avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) est un trouble du développement défini par des caractéristiques comportementales qui apparaissent au cours des premières années de vie. La recherche indique que des anomalies de la connectivité cérébrale sont associées à ces caractéristiques comportementales. Cependant, l'inclusion des individus après l'apparition des comportements définitifs complique l'interprétation des anomalies observées: ils peuvent être des effets en cascade d'une neuropathologie antérieure et des anomalies comportementales

Une étude précédente de l'équipe sur l'efficacité du réseau dans une cohorte de 24 mois à risque familial élevé et faible pour la TSA a réduit cette confusion; Une réduction de l'efficacité du réseau chez les bambins classés avec TSA a été signalée. L'étude actuelle décrit l'émergence de ces inefficiences au cours de la première année de vie.

Les inefficiences chez les nourrissons à risque élevé diagnostiqués plus tard avec TSA ont été détectés à partir de 6 mois dans les régions impliquées dans le traitement sensoriel de bas niveau.  

De plus, chez les nourrissons à haut risque, ces inefficiences prédisent une gravité des symptômes à  24 mois. 

Ces résultats suggèrent que les nourrissons avec TSA, même avant l'âge de 6 mois, ont des déficits dans la connectivité liés au traitement de faible niveau, ce qui contribue à une cascade de développement affectant l'organisation du cerveau et éventuellement des processus cognitifs et des comportements sociaux de niveau supérieur.

Biol Psychiatry. 2017 Mar 16. pii: S0006-3223(17)31361-6. doi: 10.1016/j.biopsych.2017.03.006.

The Emergence of Network Inefficiencies in Infants With Autism Spectrum Disorder

Lewis JD¹, Evans AC², Pruett JR Jr³, Botteron KN³, McKinstry RC⁴, Zwaigenbaum L⁵, Estes A⁶, Collins DL², Kostopoulos P², Gerig G⁷, Dager S⁸, Paterson S⁹, Schultz RT⁹, Styner M¹⁰, Hazlett H¹¹, Piven J¹¹; Infant Brain Imaging Study Network.

Collaborators (23)

Piven J, Hazlett HC, Chappell C, Dager S, Estes A, Shaw D, Botteron KN, McKinstry RC, Constantino J, Pruett JR, Schultz RT, Paterson S, Zwaigenbaum L, Elison J, Evans AC, Collins DL, Pike GB, Fonov V, Kostopoulos P, Das S, Gerig G, Styner M, Gu H.

Author information

1

Montreal Neurological Institute, McGill University, Montreal, Quebec, Canada. Electronic address: jlewis@bic.mni.mcgill.ca.

2

Montreal Neurological Institute, McGill University, Montreal, Quebec, Canada.

3

Department of Psychiatry, Washington University School of Medicine, Saint Louis, Missouri; Department of Radiology, Washington University School of Medicine, Saint Louis, Missouri.

4

Department of Radiology, Washington University School of Medicine, Saint Louis, Missouri.

5

Department of Pediatrics, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada.

6

Department of Speech and Hearing Sciences, University of Washington, Seattle, Washington.

7

Tandon School of Engineering, New York University, Brooklyn, New York.

8

Department of Radiology, University of Washington, Seattle, Washington.

9

Center for Autism Research, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania.

10

Department of Computer Science, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina; Carolina Institute for Developmental Disabilities, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina.

11

Carolina Institute for Developmental Disabilities, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina.

Abstract

BACKGROUND:

Autism spectrum disorder (ASD) is a developmental disorder defined by behavioral features that emerge during the first years of life. Research indicates that abnormalities in brain connectivity are associated with these behavioral features. However, the inclusion of individuals past the age of onset of the defining behaviors complicates interpretation of the observed abnormalities: they may be cascade effects of earlier neuropathology and behavioral abnormalities. Our recent study of network efficiency in a cohort of 24-month-olds at high and low familial risk for ASD reduced this confound; we reported reduced network efficiencies in toddlers classified with ASD. The current study maps the emergence of these inefficiencies in the first year of life.

METHODS:

This study uses data from 260 infants at 6 and 12 months of age, including 116 infants with longitudinal data. As in our earlier study, we use diffusion data to obtain measures of the length and strength of connections between brain regions to compute network efficiency. We assess group differences in efficiency within linear mixed-effects models determined by the Akaike information criterion.

RESULTS:

Inefficiencies in high-risk infants later classified with ASD were detected from 6 months onward in regions involved in low-level sensory processing. In addition, within the high-risk infants, these inefficiencies predicted 24-month symptom severity.

CONCLUSIONS:

These results suggest that infants with ASD, even before 6 months of age, have deficits in connectivity related to low-level processing, which contribute to a developmental cascade affecting brain organization and eventually higher-level cognitive processes and social behavior.

Copyright © 2017 Society of Biological Psychiatry. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

PMID: 28460842

DOI: 10.1016/j.biopsych.2017.03.006