Exploration de l'activation corticale et de la connectivité chez les nourrissons avec et sans risque familial d'autisme au cours d'interactions sociales naturalistes: une étude préliminaire

Aperçu: G.M.

Les signes comportementaux du  trouble du spectre de l'autisme (TSA) sont généralement observables dès la deuxième année de vie et un diagnostic fiable de TSA est possible entre 2 et 3 ans. L'étude des nourrissons présentant un risque familial de TSA permet de rechercher les signes précoces de risque de TSA dès la première année. Des anomalies cérébrales telles qu'une hyper-connectivité au cours de la première année peuvent précéder les signes manifestes de TSA qui apparaissent plus tard dans la vie. 

Dans cette étude préliminaire, nous utilisons la spectroscopie fonctionnelle dans l’infrarouge proche (fNIRS), un outil de neuroimagerie convivial pour les nourrissons, relativement robuste contre les artefacts de mouvement, pour examiner l’activation fonctionnelle et la connectivité au cours d’interactions sociales naturalistes chez 9 enfants à haut risque (HR); avec TSA) et 6 nourrissons à faible risque (FR; pas d'antécédents familiaux de TSA) âgés de 6 à 9 mois. Nous avons obtenu deux périodes de référence de 30 secondes et une période d’interaction sociale de 5 minutes. 

Les nourissons HR  ont montré une activation réduite de l'hémispshère gauche et droit comparée aux nourrissons  FR d'après les tendances des signaux oxy (HbO2) et désoxy (HHb). 

La connectivité fonctionnelle des bébés HR était également supérieure à celle des nourrissons FR au cours des périodes pré et post-sociales et une baisse de la connectivité pendant la période sociale. 

Nos résultats concordent avec ceux de travaux antérieurs suggérant des différences précoces dans l'activation corticale associée au risque familial de TSA, et soulignent les promesses du fNIRS dans l'évaluation des marqueurs potentiels du risque de TSA dans des contextes sociaux naturalistes.

Infant Behav Dev. 2019 Aug 23;57:101337. doi: 10.1016/j.infbeh.2019.101337.

Exploring cortical activation and connectivity in infants with and without familial risk for autism during naturalistic social interactions: A preliminary study

Bhat AN¹, McDonald NM², Eilbott JE³, Pelphrey KA⁴.

Author information

1

Department of Physical Therapy, University of Delaware, 540 S College Ave., Newark, DE, USA; Department of Psychological & Brain Sciences, University of Delaware, 320 McKinly Lab, Newark, DE, USA; Biomechanics & Movement Science Program, University of Delaware, 540 S College Ave., Newark, DE, USA. Electronic address: abhat@udel.edu.

2

Department of Psychiatry and Biobehavioral Sciences, Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior, University of California, 760 Westwood Plaza, Los Angeles, CA, USA.

3

Yale Child Study Center, Yale University, New Haven, CT, USA.

4

Department of Neurology, University of Virginia, Charlottesville, VA, USA.

Abstract

Behavioral signs of Autism Spectrum Disorder (ASD) are typically observable by the second year of life and a reliable diagnosis of ASD is possible by 2 to 3 years of age. Studying infants with familial risk for ASD allows for the investigation of early signs of ASD risk within the first year. Brain abnormalities such as hyper-connectivity within the first year may precede the overt signs of ASD that emerge later in life. In this preliminary study, we use functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), an infant-friendly neuroimaging tool that is relatively robust against motion artifacts, to examine functional activation and connectivity during naturalistic social interactions in 9 high-risk (HR; older sibling with ASD) and 6 low-risk (LR; no family history of ASD) infants from 6 to 9 months of age. We obtained two 30-second baseline periods and a 5-minute social interaction period. HR infants showed reduced right and left-hemispheric activation compared to LR infants based on oxy (HbO₂) and deoxy (HHb) signal trends. HR infants also had greater functional connectivity than LR infants during the pre- and post-social periods and showed a drop in connectivity during the social period. Our findings are consistent with previous work suggesting early differences in cortical activation associated with familial risk for ASD, and highlight the promise of fNIRS in evaluating potential markers of ASD risk during naturalistic social contexts.

Copyright © 2019 Elsevier Inc. All rights reserved.

PMID:31450025

DOI: 10.1016/j.infbeh.2019.101337

Traitement neural sélectif socialement diminué chez les nourrissons de 5 mois présentant un risque familial élevé d'autisme

Aperçu: G.M.

Les difficultés sociales et de communication qui caractérisent le trouble du spectre de l'autisme (TSA) sont considérées comme la caractéristique la plus frappante du trouble. La recherche a rapporté que les personnes avec un diagnostic de TSA montrent des anomalies dans les régions du cerveau associées au traitement de l'information sociale. Fait important, une étude récente utilisant la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (fNIRS) a trouvé la première preuve d'atypicalités dans le traitement neuronal de l'information sociale chez des nourrissons de quatre à six mois présentant un risque familial élevé de TSA.

Ces résultats constituent une étape importante dans la recherche des marqueurs précoces des TSA et mettent en évidence le potentiel des techniques de neuro-imagerie pour détecter les schémas atypiques de l'activité neuronale avant la manifestation de la plupart des symptômes comportementaux. 

Des stimuli visuels sociaux et non sociaux ont été présenté à vingt-neuf nourrissons de 5 mois (13 nourrissons à faible risque, 16 nourrissons à haut risque). Alors que les nourrissons à faible risque montraient une activation aux stimuli sociaux dans le cortex temporal postérieur droit, cette activation était réduite chez les nourrissons à haut risque de TSA. 

Bien que la taille actuelle de l'échantillon soit relativement petite, nos résultats reproduisent et prolongent les travaux antérieurs et fournissent des preuves d'une différence de traitement social chez les nourrissons à risque d'autisme.

 

Eur J Neurosci. 2017 Oct 23. doi: 10.1111/ejn.13751.

Diminished socially selective neural processing in 5-month-old infants at high familial risk for autism

Braukmann R^1,2, Lloyd-Fox S³, Blasi A³, Johnson MH³, Bekkering H², Buitelaar JK^1,4, Hunnius S².

Author information

1

Radboud University Medical Centre, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Department of Cognitive Neuroscience, Nijmegen, The Netherlands.

2

Radboud University Nijmegen, Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Nijmegen, The Netherlands.

3

Centre for Brain and Cognitive Development, Birkbeck, University of London, London, United Kingdom.

4

Karakter Child and Adolescent Psychiatry University Centre, Nijmegen, The Netherlands.

Abstract

The social and communicative difficulties that characterize Autism Spectrum Disorder (ASD) are considered the most striking feature of the disorder. Research has reported that individuals with ASD show abnormalities in the brain regions associated with the processing of social information. Importantly, a recent study using functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) found the first evidence of atypicalities in the neural processing of social information in four to six-month-old infants at high familial risk for ASD. These findings provide an important step in the search for early markers of ASD and highlight the potential for neuroimaging techniques to detect atypical patterns of neural activity prior to the manifestation of most behavioral symptoms. This study aimed to extend the findings of reduced neural sensitivity to social stimuli in an independent cohort. Twenty-nine 5-month-old infants (13 low-risk infants, 16 high-risk infants) were presented with social and non-social visual stimuli, similar to the previous experiment. Importantly, a non-social dynamic motion control condition was introduced allowing the comparison between social dynamic and non-social, static, as well as dynamic stimuli. We found that while low-risk infants showed activation to social stimuli in the right posterior temporal cortex, this activation was reduced in infants at high risk for ASD. Although the current sample size was relatively small, our results replicate and extend previous work and provide evidence for a social processing difference in infants at risk for autism. Future research will determine whether these differences relate to an eventual ASD diagnosis or may rather reflect the broader autism phenotype. This article is protected by copyright. All rights reserved.

This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID:29057566

DOI:10.1111/ejn.13751