Développement longitudinal de la microstructure de la capsule thalamique et interne dans les "troubles du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Le thalamus est une région clé du relais sensorimoteur qui est impliquée dans les "troubles du spectre de l'autisme "(TSA). Cependant, on ne sait pas comment les structures de thalamus et de la matière blanche qui contiennent des connexions de fibres thalamo-corticales (par exemple, la capsule interne) se développent depuis l'enfance jusqu'à l'âge adulte et si cette microstructure est liée aux difficultés motrices de base des TSA.  

L'équipe a utilisé l'imagerie pondérée en diffusion dans un plan séquentiel de cohorte pour évaluer le développement longitudinal du thalamus, et les branches postérieures et antérieures de la capsule interne (PLIC et ALIC, respectivement) chez 89 hommes avec un diagnostic de TSA et 56 hommes ayant un développement typique (3 -41 ans, tous verbaux).  

Les résultats ont montré que le groupe avec TSA présentait différentes trajectoires de développement de la microstructure dans toutes les régions, démontrant des différences de groupes à l'enfance qui semblaient approcher et, dans certains cas, surpasser le groupe au développement typique à l'adolescence et à l'âge adulte. 

Le PLIC (mais pas l'ALIC ni le thalamus) a influencé la relation entre l'âge et la vitesse de tapotement dans les deux groupes. Pourtant, l'écart dans la vitesse des écoutes semble se creuser en même temps que l'écart entre les groupes dans le PLIC semble se réduire.  

Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que les différences de microstructure du thalamus et du PLIC chez les groupes d'enfants deviennent moins robustes à l'adolescence et à l'âge adulte. En outre, les différences de vitesse motrice qui s'accroissent à l'adolescence et à l'âge adulte suggèrent que des facteurs au-delà de la microstructure du thalamus et de la capsule interne peuvent contribuer à des profils moteurs atypiques chez les TSA. 

Autism Res. 2017 Dec 18. doi: 10.1002/aur.1909.

Longitudinal development of thalamic and internal capsule microstructure in autism spectrum disorder

McLaughlin K¹, Travers BG^1,2, Dadalko OI¹, Dean DC 3rd¹, Tromp D¹, Adluru N¹, Destiche D¹, Freeman A¹, Prigge MD^1,3, Froehlich A³, Duffield TC⁴, Zielinski BA³, Bigler ED⁴, Lange N⁵, Anderson JS⁶, Alexander AL^1,7, Lainhart JE^1,7.

Author information

1

Waisman Center, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

2

Occupational Therapy Program in Kinesiology, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

3

Pediatrics, University of Utah, Salt Lake City, Utah.

4

Psychology/Neuroscience Center, Brigham Young University, Provo, Utah.

5

Harvard Psychiatry & McLean Hospital, Belmont, Massachusetts.

6

Radiology, University of Utah, Salt Lake City, Utah.

7

Psychiatry, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

Abstract

The thalamus is a key sensorimotor relay area that is implicated in autism spectrum disorder (ASD). However, it is unknown how the thalamus and white-matter structures that contain thalamo-cortical fiber connections (e.g., the internal capsule) develop from childhood into adulthood and whether this microstructure relates to basic motor challenges in ASD. We used diffusion weighted imaging in a cohort-sequential design to assess longitudinal development of the thalamus, and posterior- and anterior-limbs of the internal capsule (PLIC and ALIC, respectively) in 89 males with ASD and 56 males with typical development (3-41 years; all verbal). Our results showed that the group with ASD exhibited different developmental trajectories of microstructure in all regions, demonstrating childhood group differences that appeared to approach and, in some cases, surpass the typically developing group in adolescence and adulthood. The PLIC (but not ALIC nor thalamus) mediated the relation between age and finger-tapping speed in both groups. Yet, the gap in finger-tapping speed appeared to widen at the same time that the between-group gap in the PLIC appeared to narrow. Overall, these results suggest that childhood group differences in microstructure of the thalamus and PLIC become less robust in adolescence and adulthood. Further, finger-tapping speed appears to be mediated by the PLIC in both groups, but group differences in motor speed that widen during adolescence and adulthood suggest that factors beyond the microstructure of the thalamus and internal capsule may contribute to atypical motor profiles in ASD. Autism Res 2017. © 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

LAY SUMMARY:

Microstructure of the thalamus, a key sensory and motor brain area, appears to develop differently in individuals with autism spectrum disorder (ASD). Microstructure is important because it informs us of the density and organization of different brain tissues. During childhood, thalamic microstructure was distinct in the ASD group compared to the typically developing group. However, these group differences appeared to narrow with age, suggesting that the thalamus continues to dynamically change in ASD into adulthood.

© 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

PMID:29251836

DOI:10.1002/aur.1909