Les progrès dans la compréhension de la physiopathologie des troubles du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Les troubles du spectre de l'autisme (TSA) sont des troubles du développement neurologique hétérogènes communs avec la triade typique de symptômes: troubles de l'interaction sociale, anomalies du langage et de la communication et comportement stéréotypé. Malgré une recherche approfondie, l'étiologie et la pathogenèse des TSA demeurent largement incertaines. Le manque de connaissances solides sur les mécanismes de ces troubles diminue les possibilités de traitement pathogénétique de l'autisme. Différentes théories sont proposées pour expliquer la pathophysiologie sous-jacente aux TSA. Malgré le fait qu'aucun d'entre eux n'est en mesure d'expliquer complètement les altérations du système nerveux des patients avec un diagnostic de TSA, ces hypothèses ont contribué à mettre en évidence les mécanismes les plus importants dans le développement de ce trouble complexe. Certaines théories nouvelles sont basées sur des études de neurovisualisation, d'autres sur les données provenant d'études génomiques, qui sont de plus en plus disponibles dans le monde entier. Comme la recherche dans ce domaine dépend en grande partie des modèles animaux, il y a une discussion en cours et la recherche de la reproduction la plus appropriée de la pathologie. Ici, l'étude fournit un aperçu des théories actuelles de l'origine et du développement des TSA discutées dans le contexte des modèles existants et propose des modèle murins du TSA.

Behav Brain Res. 2017 May 9. pii: S0166-4328(17)30431-X. doi: 10.1016/j.bbr.2017.04.038.

Advances in Understanding the Pathophysiology of Autism Spectrum Disorders

Yenkoyan K¹, Grigoryan A², Fereshetyan K³, Yepremyan D³.

Author information

1

Yerevan State Medical University, Biochemistry Department, Yerevan, Armenia. Electronic address: konstantin.yenkoyan@meduni.am

2

Yerevan State Medical University, Pathophysiology Department, Yerevan, Armenia.

3

Yerevan State Medical University, Biochemistry Department, Yerevan, Armenia.

Abstract

Autism spectrum disorders (ASD) are common heterogeneous neurodevelopmental disorders with typical triad of symptoms: impaired social interaction, language and communication abnormalities, and stereotypical behavior. Despite extensive research, the etiology and pathogenesis of ASD remain largely unclear. The lack of solid knowledge on the mechanisms of these disorders decreases the opportunities for pathogenetic treatment of autism. Various theories where proposed in order to explain the pathophysiology underlying ASD. Despite the fact that none of them is able to completely explain the impairments in the nervous system of ASD patients, these hypotheses were instrumental in highlighting the most important mechanisms in the development of this complex disorder. Some new theories are based on neurovisualization studies, others on the data from genomic studies, which become increasingly available worldwide. As the research in this field is largely dependent on the animal models, there is an ongoing discussion and search for the most appropriate one adequately reproducing the pathology. Here we provide an overview of current theories of the origin and development of ASD discussed in the context of existing and proposed rodent models of ASD.

Copyright © 2017. Published by Elsevier B.V.

PMID: 28499914

DOI: 10.1016/j.bbr.2017.04.038

Hyper-réceptivité neurophysiologique de l'entrée sensorielle dans les troubles du spectre de l'autisme

Traduction: G.M.

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J Neurodev Disord. 2016 Aug 8;8:29. doi: 10.1186/s11689-016-9162-9. eCollection 2016.

Neurophysiological hyperresponsivity to sensory input in autism spectrum disorders

Takarae Y¹, Sablich SR¹, White SP¹, Sweeney JA¹.

Author information

• ¹Center for Autism and Developmental Disabilities, Department of Psychiatry, University of Texas Southwestern, 5323 Harry Hines Blvd., Dallas, TX 75390 USA.

Abstract

BACKGROUND:

Atypical sensory processing is a common clinical observation in autism spectrum disorder (ASD). Neural hyperexcitability has been suggested as the cause for sensory hypersensitivity, a frequently reported clinical observation in ASD. We examined visual evoked responses to parametric increases in stimulus contrast in order to model neural responsivity of sensory systems in ASD.
Le traitement sensoriel Atypique est une observation clinique courante dans les troubles du spectre autistique (TSA). L'hyperexcitabilité neurale a été suggérée  comme étant la cause de l'hypersensibilité sensorielle, une observation clinique fréquemment rapportée dans les TSA. Nous avons examiné les réponses évoquées visuelles aux augmentations paramétriques dans un contraste de stimuli afin de modéliser la réceptivité de neurones des systèmes sensoriels dans le TSA. 

METHODS:

Thirteen high-functioning individuals with ASD and 12 typically developing (TD) individuals completed a steady-state visual evoked potential study. Stimuli were vertical circular gratings oscillating at 3.76 Hz at varying contrasts (5, 10, 20,…, 90 % contrast, 10 levels). The average spectral power at the stimulus oscillation frequency was calculated for each contrast level.

RESULTS:

The magnitude of evoked sensory responses increased at a significantly greater rate and resulted in disproportionately elevated activation with higher contrasts in the ASD group. Approximately 45 % of ASD participants had rates of response increases greater than any TD participant. This alteration was highly associated with parental reports of these participants' sensory difficulties.
L'ampleur des réponses sensorielles évoquées a augmenté à un taux significativement plus élevé et a donné lieu à l'activation disproportionnée élevée avec des contrastes plus élevés dans le groupe TSA. Environ 45% des participants TSA avaient des taux de réponse augmentant plus que ceux des participants TD. Cette modification a été fortement associée à des rapports parentaux de ces difficultés sensorielles des participants.

CONCLUSIONS:

Greater increases in visual responses over contrast manipulation suggest heightened excitability in the sensory cortex in ASD participants. Heightened neural excitability was observed in a substantial portion but not all of the ASD participants. This pattern suggests that individuals with higher excitability may constitute a neurobiologically distinct subgroup requiring individualized treatment interventions.
De plus fortes hausses dans les réponses visuelles sur la manipulation de contraste suggèrent une excitabilité exacerbée dans le cortex sensoriel chez les participants TSA. Une excitabilité neuronale accrue a été observée dans une partie substantielle, mais pas tous les participants TSA. Ce modèle suggère que les personnes avec un excitabilité supérieure peuvent constituer un sous-groupe neurobiologique distinct nécessitant des interventions de traitement individualisé.

PMID: 27504143

PMCID: PMC4976475

DOI: 10.1186/s11689-016-9162-9

Elucidating the neurophysiological underpinnings of autism spectrum disorder: new developments

Traduction: G.M.

J Neural Transm. 2014 Jul 25.

Élucider les fondements neurophysiologiques de trouble du spectre de l'autisme: nouveaux développements

Luckhardt C1, Jarczok TA, Bender S.

Author information

• 1Department of Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy, JW Goethe University Frankfurt, Deutschordenstraße 50, 60528, Frankfurt am Main, Germany, Christina.Luckhardt@kgu.de

Abstract

The study of neurophysiological approaches together with rare and common risk factors for Autism Spectrum Disorder (ASD) allows elucidating the specific underlying neurobiology of ASD. Whereas most neurophysiologically based research in ASD to date has focussed on case-control differences based on the DSM- or ICD-based categorical ASD diagnosis, more recent studies have aimed at studying genetically and/or neurophysiologically defined homogeneous ASD subgroups for specific neuronal biomarkers. This review addresses the neurophysiological investigation of ASD by evoked and event-related potentials, by EEG/MEG connectivity measures such as coherence, and transcranial magnetic stimulation. As an example of classical neurophysiological studies in ASD, we report event-related potential studies which have illustrated which brain areas and processing stages are affected in the visual perception of socially relevant stimuli. However, a paradigm shift has taken place in recent years focussing on how these findings can be tracked down to basic neuronal functions such as deficits in cortico-cortical connectivity and the interaction between brain areas. Disconnectivity, for example, can again be related to genetically induced shifts in the excitation/inhibition balance. Genetic causes of ASD may be grouped by their effects on the brain's system level to identify ASD subgroups which respond differentially to therapeutic interventions.

Résumé

L'étude des approches neurophysiologiques couplée aux facteurs de risque rares et communs pour les troubles du spectre autistique (TSA) permet d'élucider la neurobiologie spécifique  sous-jacente du TSA. 

Considérant que la plupart des recherches sur la base neurophysiologique des TSA à ce jour ont porté sur les différences de cas-témoins sur la base du diagnostic de TSA fondé sur les catégories d'autisme définies par le DSM ou la CIM, davantage d'études plus récentes ont visé à étudier génétiquement et/ou neurophysiologiquement des sous-groupes homogènes dans le TSA définis par des biomarqueurs neuronaux spécifiques. 

Cet revue porte sur l'enquête neurophysiologique des TSA par potentiels évoqués par des mesures de connectivité EEG / MEG mesures de connectivité telles que la cohérence et la stimulation magnétique transcrânienne. 

Comme exemple des études neurophysiologiques classiques dans le  TSA, nous rapportons des études de potentiels liés aux événements qui ont illustré quelles zones du cerveau et quelles étapes de traitement sont affectés dans la perception visuelle des stimuli socialement pertinents. 

Toutefois, un changement de paradigme a eu lieu au cours des dernières années en mettant l'accent sur ​​la façon dont ces résultats peuvent être dépistés avec des fonctions neuronales de base tels que les déficits en matière de connectivité cortico-corticales et l'interaction entre les zones du cerveau. 

La non connectivité, par exemple, peut à nouveau être lié génétiquement à des changements induits dans la balance excitation/inhibition. 

Des causes génétiques d'ASD peuvent être groupées par leurs effets sur le niveau du système cérébral afin d'identifier les sous-groupes de TSA qui répondent différentiellement  aux interventions thérapeutiques.

PMID: 

25059455