Augmentation de la réponse du cerveau à l'anticipation de la douleur chez les adultes avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme et un haut niveau de fonctionnement cognitif

Aperçu: G.M.

Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) est marqué par des difficultés socio-communicatives et des anomalies dans le traitement sensoriel.

Les chercheurs ont examiné à la fois la perception de la douleur et l'anticipation chez des adultes ayant un diagnostic de TSA et chez sujets contrôles sans TSA (HC) en utilisant un paradigme de la douleur anticipée combiné à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et à l'enregistrement concurrent de la réponse de la conductance de la peau (SCR). 

Les participants ont été invités à choisir un niveau de stimulation électrique qui leur semblerait modérément douloureux.

Par rapport au groupe HC, le groupe TSA a choisi un niveau de stimulation plus bas avant l'IRMf. Cependant, les participants avec TSA ont montré une plus grande activation dans le cortex cingulaire antérieur rostral et dorsal lors de l'anticipation de la stimulation, mais pas pendant la délivrance de la stimulation. Il n'y avait pas de différence de groupe significative dans l'activation de l'insula avant l'anticipation ou la perception de la douleur. Cependant, l'activité dans l'insula antérieure gauche était en corrélation avec SCR pendant l'anticipation de la douleur. 

Ensemble, ces résultats suggèrent que le TSA est marqué par un niveau de anormalement plus élevé aux stimuli aversifs à venir, qui peuvent refléter l'orientation attentionnelle anormale aux signaux nociceptifs et un échec dans l'inférence interceptive (capacité à évaluer de manière exacte son activité physiologique).  

Eur J Neurosci. 2017 Apr 27. doi: 10.1111/ejn.13598.

Heightened Brain Response to Pain Anticipation in High-Functioning Adults with Autism Spectrum Disorder

Gu X¹, Zhou TJ^2,3, Anagnostou E⁴, Soorya L⁵, Kolevzon A^6,7, Hof PR^7,8,9, Fan J^2,6,7,8,9.

Author information

1

School of Behavioral and Brain Sciences, The University of Texas at Dallas, Dallas, TX 75235, USA.

2

Department of Psychology, Queens College, The City University of New York, Flushing, NY, 11367, USA.

3

Department of Biostatistics, Boston University School of Public Health, Boston, MA, 02118, USA.

4

Bloorview Research Institute, University of Toronto, Toronto, Canada, M4G 1R8.

5

Department of Psychiatry, Rush University, Chicago, IL, 60612, USA.

6

Department of Psychiatry, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, 10029, USA.

7

Seaver Autism Center for Research and Treatment, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, 10029, USA.

8

Fishberg Department of Neuroscience, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, 10029, USA.

9

Friedman Brain Institute, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, 10029, USA.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is marked by both socio-communicative difficulties and abnormalities in sensory processing. Much of the work on sensory deficits in ASD has focused on tactile sensations and the perceptual aspects of somatosensation, such as encoding of stimulus intensity and location. Although aberrant pain processing has often been noted in clinical observations of patients with ASD, it remains largely uninvestigated. Importantly, the neural mechanism underlying higher-order cognitive aspects of pain processing such as pain anticipation also remains unknown. Here we examined both pain perception and anticipation in high functioning adults with ASD and matched healthy controls (HC) using an anticipatory pain paradigm in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) and concurrent skin conductance response (SCR) recording. Participants were asked to choose a level of electrical stimulation that would feel moderately painful to them. Compared to HC group, ASD group chose a lower level of stimulation prior to fMRI. However, ASD participants showed greater activation in both rostral and dorsal anterior cingulate cortex during the anticipation of stimulation, but not during stimulation delivery. There was no significant group difference in insular activation during either pain anticipation or perception. However, activity in the left anterior insula correlated with SCR during pain anticipation. Taken together, these results suggest that ASD is marked with aberrantly higher level of sensitivity to upcoming aversive stimuli, which may reflect abnormal attentional orientation to nociceptive signals and a failure in interoceptive inference. This article is protected by copyright. All rights reserved.

This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID: 28452081

DOI: 10.1111/ejn.13598

Pathologie insulaire chez les jeunes avec un diagnostic d'autisme avec un haut fonctionnement cognitif et premier épisode psychotique

Aperçu: G.M.

Les troubles du spectre de l'autisme (TSA) et la psychose partagent des déficits de la cognition sociale. La région insulaire a été associée à la conscience de soi et de la réalité, ce qui peut être fondamental pour des interactions sociales appropriées.

Le volume et l'épaisseur réduits partagés dans les régions antérieure et postérieure de l'insula dans TSA et FEP (premier épisode psychotique) fournissent la première preuve provisoire que ces conditions partagent une pathologie structurelle qui peut être liée à une symptomatologie partagée. 

Psychol Med. 2017 Apr 24:1-11. doi: 10.1017/S0033291717000988.

Insular pathology in young people with high-functioning autism and first-episode psychosis

Parellada M¹, Pina-Camacho L¹, Moreno C¹, Aleman Y², Krebs MO³, Desco M², Merchán-Naranjo J¹, Del Rey-Mejías A¹, Boada L¹, Llorente C¹, Moreno D¹, Arango C¹, Janssen J¹.

Author information

1

Child and Adolescent Psychiatry Department,Hospital General Universitario Gregorio Marañón, School of Medicine, Universidad Complutense,IiSGM, CIBERSAM. Ibiza 43,28009 Madrid,Spain.

2

Department of Experimental Medicine,Hospital General Universitario Gregorio Marañón,IiSGM, CIBERSAM,Ibiza 43, 28009 Madrid,Spain.

3

INSERM, U894, "Psychophysiology of psychiatric disorders Lab," Center for psychiatry and neurosciences, University Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité; Institut de Psychiatrie-GDR 3557; and Service Hospitalo-Universitaire, Centre Hospitalier Sainte-Anne,Paris,France.

Abstract

BACKGROUND:

Autism Spectrum Disorders (ASD) and psychosis share deficits in social cognition. The insular region has been associated with awareness of self and reality, which may be basic for proper social interactions.

METHODS:

Total and regional insular volume and thickness measurements were obtained from a sample of 30 children and adolescents with ASD, 29 with early onset first-episode psychosis (FEP), and 26 healthy controls (HC). Total, regional, and voxel-level volume and thickness measurements were compared between groups (with correction for multiple comparisons), and the relationship between these measurements and symptom severity was explored.

RESULTS:

Compared with HC, a shared volume deficit was observed for the right (but not the left) anterior insula (ASD: p = 0.007, FEP: p = 0.032), and for the bilateral posterior insula: (left, ASD: p = 0.011, FEP: p = 0.033; right, ASD: p = 0.004, FEP: p = 0.028). A voxel-based morphometry (VBM) conjunction analysis showed that ASD and FEP patients shared a gray matter volume and thickness deficit in the left posterior insula. Within patients, right anterior (r = -0.28, p = 0.041) and left posterior (r = -0.29, p = 0.030) insular volumes negatively correlated with the severity of insight deficits, and left posterior insular volume negatively correlated with the severity of 'autistic-like' symptoms (r = -0.30, p = 0.028).

CONCLUSIONS:

The shared reduced volume and thickness in the anterior and posterior regions of the insula in ASD and FEP provides the first tentative evidence that these conditions share structural pathology that may be linked to shared symptomatology.

PMID: 28436341

DOI: 10.1017/S0033291717000988

Connectivité et réponse de l'insula lors de l'attention sociale et non sociale chez les enfants avec un diagnostic d'autisme

Traduction: G.M.

Soc Cogn Affect Neurosci. 2015 Oct 9. pii: nsv126.

Insula response and connectivity during social and non-social attention in children with autism

Odriozola P¹, Uddin LQ², Lynch CJ¹, Kochalka J¹, Chen T¹, Menon V³.

Author information

• ¹Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.
• ²Department of Psychology, University of Miami, Coral Gables FL 33124, USA Neuroscience Program, University of Miami Miller School of Medicine, Miami FL 33136, USA.
• ³Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA Department of Neurology and Neurological Sciences, Stanford Neuroscience Institute, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA menon@stanford.edu.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is characterized by reduced attention to salient social stimuli. Here we use two visual oddball tasks to investigate brain systems engaged during attention to social (face) and non-social (scene) stimuli. We focused on the dorsal and ventral subdivisions of the anterior insula (dAI and vAI, respectively), anatomically distinct regions contributing to a 'salience network' that is known to regulate attention to behaviorally meaningful stimuli. Children with ASD performed comparably to their typically developing (TD) peers, but they engaged the right dAI and vAI differently in response to deviant faces compared with deviant scenes. Multivariate activation patterns in the dAI reliably discriminated between children with ASD and TD children with 85% classification accuracy, and children with ASD activated the vAI more than their TD peers. Children with ASD and their TD peers also differed in dAI connectivity patterns to deviant faces, with stronger within-salience network interactions in the ASD group and stronger cross-network interactions in the TD group. Our findings point to atypical patterns of right anterior insula activation and connectivity in ASD and suggest that multiple functions subserved by the insula, including attention and affective processing of salient social stimuli, are aberrant in children with the disorder.
Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) se caractérise par une attention réduite aux stimuli sociaux saillants. Ici, nous utilisons deux tâches excentriques visuelles pour enquêter sur les systèmes cérébraux engagés lors de l'attention à des stimuli sociaux (visage) et non-sociaux (scène).  Nous nous sommes concentrés sur les subdivisions dorsales et ventrales de l'insula antérieure (Dai et Vai, respectivement), régions anatomiquement distinctes qui contribuent à un «réseau de saillance» qui sont connues pour réguler l'attention à des stimuli comportementaux significatifs. Les enfants avec TSA ont des résultats comparables à leurs pairs au développement typique (TD) , mais ils engagent différemment le Dai et Vai droit en réponse aux visages déviants par rapport aux scènes déviantes. Les modèles d'activation multivariées dans le Dai fiable discriminent entre les enfants avec TSA et les enfants TD avec 85% de précision dans la classification, et les enfants avec TSA activent plus le Vai que leurs pairs TD. Les enfants avec TSA et leurs pairs TD différaient également dans les modèles de connectivité Dai à des visages déviants, avec des fortes interactions au sein des réseaux de saillance dans le groupe TSA et des interactions inter-réseaux plus fortes dans le groupe TD.  
Nos résultats soulignent des modèles atypiques d'activation de l'insula droit antérieur et la connectivité dans les TSA et suggèrent que de multiples fonctions modulées par l'insula, y compris l'attention et le traitement affective des stimuli sociaux saillants, sont aberrantes chez les enfants avec le trouble.

© The Author (2015). Published by Oxford University Press. For Permissions, please email: journals.permissions@oup.com.

PMID: 26454817

Les mécanismes cérébraux pour le traitement tactile affectif (et non affective) tactile sont atypiques dans l'autisme

Traduction: G.M.

Cereb Cortex. 2015 Jun 5. pii: bhv125.

Brain Mechanisms for Processing Affective (and Nonaffective) Touch Are Atypical in Autism

Kaiser MD¹, Yang DY¹, Voos AC¹, Bennett RH¹, Gordon I¹, Pretzsch C¹, Beam D¹, Keifer C¹, Eilbott J¹, McGlone F², Pelphrey KA¹.

Author information

• ¹Center for Translational Developmental Neuroscience, Child Study Center, Yale University, New Haven, CT 06520, USA.
• ²Liverpool John Moores University, Liverpool L3 3AF, UK.

Abstract

C-tactile (CT) afferents encode caress-like touch that supports social-emotional development, and stimulation of the CT system engages the insula and cortical circuitry involved in social-emotional processing.

Les afférences C-tactile encodent les contacts ressemblant à des caresses qui soutiennent le développement socio-affectif et la stimulation du système CT engage l'insula et le circuit cortical impliqué dans la transformation socio-affective.

Very few neuroimaging studies have investigated the neural mechanisms of touch processing in people with autism spectrum disorder (ASD), who often exhibit atypical responses to touch. Using functional magnetic resonance imaging, we evaluated the hypothesis that children and adolescents with ASD would exhibit atypical brain responses to CT-targeted touch.

Children and adolescents with ASD, relative to typically developing (TD) participants, exhibited reduced activity in response to CT-targeted (arm) versus non-CT-targeted (palm) touch in a network of brain regions known to be involved in social-emotional information processing including bilateral insula and insular operculum, the right posterior superior temporal sulcus, bilateral temporoparietal junction extending into the inferior parietal lobule, right fusiform gyrus, right amygdala, and bilateral ventrolateral prefrontal cortex including the inferior frontal and precentral gyri, suggesting atypical social brain hypoactivation.

Les enfants et les adolescents avec TSA, par rapport aux participants au développement typique (TD) , présentaient  une activité réduite en réponse à un contact CT ciblé (bras) versus un contact CT-non- ciblée (palme) dans un réseau de régions du cerveau connues pour être impliquées dans traitement de l'information social- émotionnel comprenant l'insula bilatérale et l'opercule insulaire, le  sillon temporal supérieur postérieur droit, la jonction temporo-pariétale bilatérale se prolongeant dans le lobule pariétal inférieur, le gyrus fusiforme droit , l'amygdale droite, et le cortex préfrontal ventrolatéral bilatéral y compris le gyrus frontal inférieur et précentral, suggérant une hypoactivation atypique du cerveau social .

Individuals with ASD (vs. TD) showed an enhanced response to non-CT-targeted versus CT-targeted touch in the primary somatosensory cortex, suggesting atypical sensory cortical hyper-reactivity.

Les personnes avec un diagnostic de TSA (vs. TD) ont montré une meilleure réponse au toucher non-CT-ciblé par rapport toucher ciblé  CT dans le cortex somatosensoriel primaire, suggérant une  hyper-réactivité corticale sensorielle atypique.

© The Author 2015. Published by Oxford University Press. All rights reserved. For Permissions, please e-mail: journals.permissions@oup.com.

PMID: 26048952

Neural correlate of autistic-like traits and a common allele in the oxytocin receptor gene

Traduction: G.M.

Soc Cogn Affect Neurosci. 2013 Aug 14.

Corrélation neurale entre des traits ressemblant à l'autisme  et un allèle commun dans le gène de récepteur de l'oxytocine

Saito Y, Suga M, Tochigi M, Abe O, Yahata N, Kawakubo Y, Liu X, Kawamura Y, Sasaki T, Kasai K, Yamasue H.

Source

Graduate School of Medicine, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8655, Japan. yamasue-tky@umin.ac.jp

Résumé

Les traits subcliniques ressemblant à l'autisme (ALTs) sont sans interruption distribués dans la population globale et génétiquement liés à l'autisme. 

Bien que l'identification des milieux neurogenetiques  des ALTs pourrait augmenter notre capacité d'identifier ceux de l'autisme, ils sont en grande partie non étudiés. 

Ici, nous avons examiné la base neuroanatomique des ALTs et leur association avec le gène de récepteur d'oxytocine (OXTR) rs2254298A, un allèle connu de risque pour l'autisme dans les populations asiatiques qui a été également impliqué dans la structure du limbique-paralimbique. 

En premier lieu, nous avons extrait une structure de quatre facteurs d'ALTs, mesurés comme tel en utilisant le quotient d'Autisme-Spectre, y compris « Prosociality », « communication », « détails/modèles » et « imagination » chez 135 adultes neurotypiques (79 hommes, 56 femmes) pour réduire l'hétérogénéité génétique des ALTs.
Puis, dans la même population, la morphométrie basée sur le voxel a indiqué que la faible « Prosocialité » , qui indique des ALTs fortes, a été sensiblement corrélée avec un plus petit volume régional de matière grise dans l'insulat droite chez les hommes.

Les hommes avec une faible "prosociabilité" ont aussi moins de structures interrégions couplées entre l'insula droite et le cortex cingulaire antérieur ventral. 

En outre, les hommes avec avec OXTR rs2254298A ont eu un volume sensiblement plus petit de matière grise dans l'insula droit. 

Ces résultats prouvent que le volume diminué de l'insula est une corrélation neuroanatomique d'ALTs et d'un phénotype intermédiaire potentiel liant ALTs avec OXTR chez les sujets masculins.