Coordination atypique d'oscillations corticales en réponse à la parole dans l'autisme

Traduction: G.M.

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Front Hum Neurosci. 2015 Mar 27;9:171. doi: 10.3389/fnhum.2015.00171. eCollection 2015.

Atypical coordination of cortical oscillations in response to speech in autism

Jochaut D1, Lehongre K2, Saitovitch A3, Devauchelle AD4, Olasagasti I1, Chabane N5, Zilbovicius M3, Giraud AL1.

Author information

• 1Department of Neurosciences, University of Geneva Geneva, Switzerland.
• 2Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière, INSERM UMRS 975 - CNRS UMR 7225, Hôpital de la Pitié-Salpêtrière Paris, France.
• 3Unité Inserm 1000, Service de Radiologie Pédiatrique, Hôpital Necker - Enfants-Malades, AP-HP, Université Paris V René-Descartes Paris, France.
• 4Inserm U960, Département des Etudes Cognitives, Ecole Normale Supérieure Paris, France.
• 5Unité Multidisciplinaire pour la Santé des Adolescents, Centre Cantonal de l'Autisme, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois Lausanne, Switzerland.

Abstract

Subjects with autism often show language difficulties, but it is unclear how they relate to neurophysiological anomalies of cortical speech processing. We used combined EEG and fMRI in 13 subjects with autism and 13 control participants and show that in autism, gamma and theta cortical activity do not engage synergistically in response to speech. Theta activity in left auditory cortex fails to track speech modulations, and to down-regulate gamma oscillations in the group with autism. This deficit predicts the severity of both verbal impairment and autism symptoms in the affected sample. Finally, we found that oscillation-based connectivity between auditory and other language cortices is altered in autism. These results suggest that the verbal disorder in autism could be associated with an altered balance of slow and fast auditory oscillations, and that this anomaly could compromise the mapping between sensory input and higher-level cognitive representations.

Résumé

Les personnes avec autisme présentent souvent des difficultés de langage, mais on ne sait pas comment elles sont liées à des anomalies neurophysiologiques du traitement cortical de la parole. Nous avons utilisé une combinaison d'EEG et d'IRMf chez 13 sujets avec autisme et 13 participants contrôle et montré que dans l'autisme, l'activité corticale gamma et theta ne s'engage pas de façon synergique en réponse à la parole. L'activité Theta dans le cortex auditif gauche ne parvient pas à suivre les modulations de la parole, et à réguler à la baisse les oscillations gamma dans le groupe avec autisme. Ce déficit prédit la gravité à la fois des déficits verbaux et des symptômes de l'autisme dans l'échantillon concerné. 

Enfin, nous avons constaté que la connectivité basée sur l'oscillation entre l'audition et d'autres cortex liés au langage sont modifiés dans l'autisme. 

Ces résultats suggèrent que le trouble verbal dans l'autisme pourrait être associé à une modification de l'équilibre des oscillations auditives lentes et rapides, et que cette anomalie pourrait compromettre le mappage entre les entrées sensorielles et les représentations cognitives de niveau supérieur.

PMID: 25870556 

Speech sound discrimination training improves auditory cortex responses in a rat model of autism

Traduction: G.M.

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Front Syst Neurosci. 2014 Aug 5;8:137. doi: 10.3389/fnsys.2014.00137. eCollection 2014.

La formation à la discrimination sonore du discours améliore la réponse du cortex auditif dans un modèle de rat de l'autisme

Engineer CT, Centanni TM, Im KW, Kilgard MP.

Author information

• Cortical Plasticity Laboratory, School of Behavioral and Brain Sciences, The University of Texas at Dallas Richardson, TX, USA.

Abstract

Children with autism often have language impairments and degraded cortical responses to speech. Extensive behavioral interventions can improve language outcomes and cortical responses. Prenatal exposure to the antiepileptic drug valproic acid (VPA) increases the risk for autism and language impairment. Prenatal exposure to VPA also causes weaker and delayed auditory cortex responses in rats. In this study, we document speech sound discrimination ability in VPA exposed rats and document the effect of extensive speech training on auditory cortex responses. VPA exposed rats were significantly impaired at consonant, but not vowel, discrimination. Extensive speech training resulted in both stronger and faster anterior auditory field (AAF) responses compared to untrained VPA exposed rats, and restored responses to control levels. This neural response improvement generalized to non-trained sounds. The rodent VPA model of autism may be used to improve the understanding of speech processing in autism and contribute to improving language outcomes. 

Résumé

Les enfants autistes ont souvent des troubles du langage et des réponses corticales dégradées à la parole. Les interventions comportementales intenses peuvent améliorer les résultats du langage et des réponses corticales.  
L'exposition prénatale à l'acide valproïque antiépileptique (VPA) augmente le risque d'autisme et de troubles du langage. L'exposition prénatale au VPA  provoque également à des réponses corticales auditives plus faibles et retardées chez les rats.  
Dans cette étude, nous documentons la capacité de discrimination des sons du discours chez des rats exposés au VPA et nous documentons l'effet d'une formation intense à la parole sur les réponses du cortex auditif.  
Les rats exposés au VPA ont été gravement atteints dans la discrimination des consonnes, mais pas des voyelles.
La formation intense au discours a entraîné dans les champs auditifs antérieurs (FAA) des réponses à la fois plus fortes et plus rapides par rapport aux rats exposés à l'AVP, et non entraînés  et a restauré les réponses pour contrôler les niveaux. Cette amélioration de la réponse neuronale se généralise à des sons non travaillés.  
Le modèle rongeur VPA de l'autisme peut être utilisé pour améliorer la compréhension du traitement de la parole dans l'autisme et de contribuer à l'amélioration des résultats du langage.

PMID: 25140133