Minicolonnes plus larges dans l'autisme: une base neuronale pour le traitement altéré?

Traduction: G.M.

Brain. 2015 May 1. pii: awv110.

Wider minicolumns in autism: a neural basis for altered processing?

McKavanagh R1, Buckley E2, Chance SA3.

Author information

• 11 Nuffield Department of Clinical Neurosciences, University of Oxford, Oxford, OX3 9DU, UK 2 Neuroscience and Mental Health Research Institute, University of Cardiff, CF24 4HQ, UK.
• 21 Nuffield Department of Clinical Neurosciences, University of Oxford, Oxford, OX3 9DU, UK.
• 31 Nuffield Department of Clinical Neurosciences, University of Oxford, Oxford, OX3 9DU, UK steven.chance@ndcn.ox.ac.uk

Abstract

Previous studies have found alterations in the columnar organization of the cortex in autism spectrum disorders. Such changes have been suggested to be limited to higher order association areas and to spare primary sensory areas. In addition, evidence from gene-expression studies have suggested that there may be an attenuation of cortical differentiation in autism spectrum disorders. The present study specifically assessed the minicolumns of cells that span the depth of the cortex in a larger sample of autism spectrum disorder cases than have been studied previously, and across a broad age range. The cortical regions to be investigated were carefully chosen to enable hypotheses about cortical differentiation and the vulnerability of association cortex to be tested. Measures of the minicolumnar arrangement of the cortex (minicolumn width, spacing and width of the associated axon bundles) were made in four regions of cortex (primary auditory cortex, auditory association cortex, orbital frontal cortex and inferior parietal lobe) for 28 subjects with autism spectrum disorder and 25 typically developing control subjects. The present study found wider minicolumns in autism spectrum disorder [F(1,28) = 8.098, P = 0.008], which was particularly pronounced at younger ages, providing evidence for an altered developmental trajectory at the microstructural level. In addition, altered minicolumn width was not restricted to higher order association areas, but was also seen in the primary sensory region investigated. Finally, this study found evidence that cortical regional differentiation was still present in autism spectrum disorder [F(3,39) = 5.486, P = 0.003], although attenuated compared to typically developing subjects [F(3,45) = 18.615, P < 0.001]. It is suggested that wider spacing of the minicolumns may relate to the enhanced discrimination seen in some individuals with autism spectrum disorders.

© The Author (2015). Published by Oxford University Press on behalf of the Guarantors of Brain. All rights reserved. For Permissions, please email: journals.permissions@oup.com.

Résumé

Des études antérieures ont montré des altérations dans l'organisation en colonne du cortex dans les troubles du spectre de l'autisme. Ces changements ont été proposés comme étant limités aux aires d'association de haut niveau et épargnant les aires sensorielles primaires. En outre, les résultats d'études d'expression génique ont suggéré qu'il pourrait y avoir une atténuation de la différenciation corticale dans les troubles du spectre de l'autisme. La présente étude a évalué spécifiquement  les minicolonnes des cellules qui couvrent la profondeur du cortex dans un plus large échantillon de cas de troubles du spectre de l'autisme par rapport à ceux étudiés précédemment, et à travers un large éventail d'âge. Les régions corticales étudiées ont été choisies avec soin pour permettre aux hypothèses sur la différenciation corticale et la vulnérabilité des cortex associatifs d'être testées. Des mesures de l'agencement des minicolonnes du cortex (largeur de la minicolonne, l'espacement et la largeur des faisceaux d'axones associés) ont été faites dans quatre régions du cortex (cortex primaire auditif, cortex auditif d'association, cortex frontal orbital  et lobe pariétal inférieur ) pour 28 sujets avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme et 25 sujets témoins au développement typique. La présente étude a révélé des minicolonnes plus larges dans les troubles du spectre autistique [F (1,28) = 8,098, P = 0,008], qui ont été particulièrement marquées chez les plus jeunes, fournissant des preuves pour une trajectoire de développement altéré au niveau de la microstructure. En outre, la largeur modifiée de la minicolonne ne se limitait pas à l'augmentation des aires d'association de haut niveau, mais a également été observée dans la région sensorielle primaire explorées. Enfin, cette étude a trouvé des preuves que la différenciation régionale corticale était toujours présente dans le trouble du spectre de l'autisme [F (3,39) = 5,486, P = 0,003], bien qu'atténuée par rapport aux sujets en développement typique [F (3,45) = 18,615, P <0,001]. Il est suggéré que l'espacement plus large des minicolonnes peut se rapporter à la discrimination renforcée vue chez certaines personnes avec un diagnostic de troubles du spectre de l'autisme.

PMID: 

25935724