Déficit thalamocortical dans le "trouble du spectre de l'autisme": une analyse de l'échange de données sur l'imagerie du cerveau autistique

Aperçu: G.M.

Les personnes avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme (TSA) présentent des différences dans le traitement sensorimoteur de base ainsi que dans l'excitabilité corticale générale. Ces observations convergent pour impliquer la connectivité thalamocortique en tant que mécanisme neuronal unifiant potentiel. L'objectif de cette étude était de clarifier les résultats mitigés sur la connectivité fonctionnelle thalamocortique dans un grand échantillon d'individus avec un diagnostic de TSA.

À l'aide de l'échange de données sur l'imagerie cérébrale au autisme (ABIDE), l'équipe a examiné la connectivité fonctionnelle thalamocorticale chez 228 personnes avec un diagnostic de TSA et chez un groupe de comparaison assorti de 228 individus au développement typique.

Le cortex préfrontal, le lobe temporal et le cortex sensorimoteur ont montré une hyper-connectivité avec le thalamus dans les TSA. Dans l'analyse du cerveau complet, l'hyper-connectivité de plusieurs zones thalamiques comprenait des zones corticales multiples, mais a eu tendance à converger dans les zones corticales temporelles, y compris la jonction temporopariétale. Les analyses de suivi des effets sur l'âge ont révélé que les anomalies de connectivité dans les TSA étaient plus prononcées chez les adolescents que chez les enfants et les adultes.  

Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 2017 Jan;2(1):76-84. doi: 10.1016/j.bpsc.2016.09.002.

Thalamocortical dysconnectivity in autism spectrum disorder: An analysis of the Autism Brain Imaging Data Exchange

Woodward ND¹, Giraldo-Chica M¹, Rogers B², Cascio CJ¹.

Author information

1

Department of Psychiatry & Behavioral Sciences, Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, TN.

2

Vanderbilt University Institute of Imaging Science, Nashville, TN.

Abstract

BACKGROUND:

Individuals with autism spectrum disorder (ASD) exhibit differences in basic sensorimotor processing as well as general cortical excitability. These observations converge to implicate thalamocortical connectivity as a potential unifying neural mechanism. The goal of this study was to clarify mixed findings on thalamocortical functional connectivity in a large sample of individuals with ASD.

METHODS:

Using the Autism Brain Imaging Data Exchange (ABIDE), we examined thalamocortical functional connectivity in 228 individuals with ASD and a matched comparison group of 228 typically developing individuals. In order to fully characterize thalamocortical functional networks, we employed complementary seed-based approaches that examined connectivity of major cortical divisions (e.g. prefrontal cortex, temporal lobe) with the thalamus and whole-brain connectivity of specific thalamic sub-regions.

RESULTS:

Prefrontal cortex, temporal lobe, and sensorimotor cortex exhibited hyper-connectivity with the thalamus in ASD. In the whole-brain analysis, hyper-connectivity of several thalamic seeds included multiple cortical areas, but tended to converge in temporal cortical areas, including the temporoparietal junction. Follow-up analyses of age effects revealed that the connectivity abnormalities in ASD were more pronounced in adolescents compared to children and adults.

CONCLUSIONS:

These results confirm previous findings of temporal and motor thalamocortical hyper-connectivity in ASD, and extend them to include somatosensory and prefrontal cortex. While not directly addressable with the data available in ABIDE, this widespread hyper-connectivity could theoretically account for sensorimotor symptoms and general cortical excitability in ASD. Future studies should target comprehensive clinical and behavioral characterization in combination with functional connectivity in order to explore this possibility.

PMID: 28584881

PMCID: PMC5455796  [Available on 2018-01-01]

DOI: 10.1016/j.bpsc.2016.09.002