Le locus coeruleus - système de norépinéphrine comme stimulateur de l'attention - Un mécanisme développemental de la fonction attentionnelle minutieuse dans le "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Les enfants avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" (dTSA) présentent une diminution de l'engagement visuel vis-à-vis des stimuli environnementaux. La fonction attentionnelle aberrante fournit une explication grâce à la réduction de l'alerte et l'orientation phasique vers des stimuli exogènes. 

Les chercheurs passent en revue la fonction attentionnelle atypique (alerte, orientation, et contrôle attentionnel) chez les enfants avec dTSA tel qu'étudié par des tâches neurocognitives et neurophysiologiques ainsi que des études d'imagerie par résonance magnétique. Le système locus coeruleus - norépinéphrine (LC-NE) est décrit comme un stimulateur cardiaque de la fonction attentionnelle. Le système LC-NE régule le gain adaptatif dans la transmission du signal synaptique, ce qui modère l'alerte phasique («promotion») et l'activation du réseau d'attention fronto-pariétale ventrale dans l'orientation («permettre»). Chez les enfants avec dTSA, l'activité LC-NE atypique est proposée comme mécanisme sous-jacent de la fonction attentionnelle atypique.

Elle peut manifester 

1. une activité tonique accrue avec une réactivité phasique réduite aux stimuli exogènes, 
2. une signalisation atténuée ascendante atténuant la saillance et une attribution prédictive des récompenses pendant l'alerte phasique, et 
3. une activation réduite du système d'attention fronto-pariétale ventrale atténuant l'orientation des stimuli exogènes .  

L'augmentation de la dilatation de la pupille et la réactivité aberrante de la pupille sont discutées en tant qu'indicateurs de l'activité LC-NE atypique. La pupillométrie est décrite comme une méthode réalisable pour évaluer l'alerte, l'orientation et le contrôle attentionnel qui peut être disséqué du cours de la dilatation de la pupille. 

Chez les enfants avec dTSA, une fonction attentionnelle aberrante par une activité LC-NE atypique est proposée comme un mécanisme de développement conduisant à une réduction de l'attention sociale ainsi qu'à des interactions sociales et à des troubles de la communication. 

Eur J Neurosci. 2017 Dec 15. doi: 10.1111/ejn.13795.

The locus coeruleus - norepinephrine system as pacemaker of attention -A developmental mechanism of derailed attentional function in autism spectrum disorder

Bast N^1,2, Poustka L^1,2, Freitag CM¹.

Author information

1

Department of Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy, University Hospital, Goethe University Frankfurt am Main, Frankfurt, Germany.

2

Department of Child and Adolescent Psychiatry and Psychotherapy, Medical Faculty Mannheim, Central Institute of Mental Health, Heidelberg University.

Abstract

Children with autism spectrum disorder (ASD) exhibit diminished visual engagement to environmental stimuli. Aberrant attentional function provides an explanation by reduced phasic alerting and orienting to exogenous stimuli. We review aberrant attentional function (alerting, orienting, and attentional control) in children with ASD as studied by neurocognitive and neurophysiological tasks as well as magnetic resonance imaging studies. The locus coeruleus - norepinephrine (LC-NE) system is outlined as a pacemaker of attentional function. The LC-NE system regulates adaptive gain in synaptic signal transmission, which moderates phasic alerting ('promoting') and the activation of the ventral frontoparietal attention network within orienting ('permitting'). In children with ASD, atypical LC-NE activity is proposed as underlying mechanism of aberrant attentional function. It may manifest as a) increased tonic activity with reduced phasic reactivity to exogenous stimuli, b) attenuated bottom-up signaling mitigating salience and predictive reward attribution during phasic alerting, and c) reduced activation of the ventral frontoparietal attention system attenuating orienting to exogenous stimuli. Increased tonic pupil dilation and aberrant pupil reactivity are discussed as indicators of atypical LC-NE activity. Pupillometry is outlined as feasible method to assess alerting, orienting, and attentional control that can be dissected from the pupil dilation time course. In children with ASD, aberrant attentional function through atypical LC-NE activity is proposed as developmental mechanism leading to reduced social attention as well as social interaction and communication impairments. This article is protected by copyright. All rights reserved.

PMID:29247487

DOI:10.1111/ejn.13795