Neuroimaging analysiert Gesichtsemotionserkennung bei Autismus

Die mit der Erkennung des Gesichtsausdrucks verbundenen Herausforderungen - von Freude über Verwirrung, Traurigkeit bis hin zu Wut - können es jemandem mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) erschweren, erfolgreich in sozialen Situationen zu navigieren und sich besser in andere hineinzuversetzen.

Eine von Forschern des Kinderkrankenhauses in Los Angeles und der Columbia University durchgeführte Studie verwendete die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um die neuronale Aktivität verschiedener Hirnregionen bei Teilnehmern mit ASD zu untersuchen.

Das Studienformat umfasste einen Vergleich der Gehirnaktivität bei ASD-Patienten mit der von sich typischerweise entwickelnden (TD) Teilnehmern beim Betrachten von Gesichtsemotionen.

Die Forscher fanden heraus, dass die Verhaltensreaktion auf Gesichtsreize zwischen den Gruppen vergleichbar war, die entsprechende neuronale Aktivität zwischen ASD- und TD-Gruppen sich jedoch dramatisch unterschied.

"Das Studium dieser Ähnlichkeiten und Unterschiede kann uns helfen, die Ursprünge zwischenmenschlicher emotionaler Erfahrungen bei Menschen mit ASD zu verstehen und Ziele für Interventionen bereitzustellen", sagte der leitende Ermittler Bradley S. Peterson, M.D.

Die Ergebnisse wurden vor der Veröffentlichung durch die Zeitschrift online veröffentlicht Human Brain Mapping.

Zwar besteht allgemeiner Konsens darüber, dass Personen mit ASD in der Art und Weise, wie sie menschliche Gesichter und emotionale Ausdrücke verarbeiten, untypisch sind, doch haben sich die Forscher nicht auf die zugrunde liegenden Gehirn- und Verhaltensmechanismen geeinigt, die solche Unterschiede bestimmen.

Um objektiver zu untersuchen, wie die Teilnehmer beider Gruppen auf ein breites Spektrum emotionaler Gesichter reagierten, verwendete die Studie fMRT, um zwei neurophysiologische Systeme zu messen, die als Valenz und Erregung bezeichnet werden und allen emotionalen Erfahrungen zugrunde liegen.

"Valenz" bezieht sich auf den Grad, in dem eine Emotion angenehm oder unangenehm, positiv oder negativ ist. "Erregung" in diesem Modell repräsentiert den Grad, in dem eine Emotion mit hohem oder niedrigem Interesse verbunden ist.

Beispielsweise kann eine "glückliche" Reaktion aus einer relativ intensiven Aktivierung des neuronalen Systems in Verbindung mit positiver Valenz und einer moderaten Aktivierung des neuronalen Systems in Verbindung mit positiver Erregung resultieren. Andere emotionale Zustände würden sich in ihrem Aktivierungsgrad dieser Valenz- und Erregungssysteme unterscheiden.

"Wir glauben, dass dies die erste Studie ist, die den Unterschied in der neuronalen Aktivität in Gehirnregionen untersucht, die Valenz oder Erregung zwischen sich typischerweise entwickelnden Personen oder Personen mit ASD verarbeiten", sagte Peterson, Direktor der Abteilung für Kinder- und Jugendpsychiatrie an der Keck School der Medizin der USC.

Um diese Frage zu beantworten, nahmen die Forscher 51 Personen mit ASD und 84 TD-Personen auf. Jedem Teilnehmer wurde eine Reihe von Gesichtsemotionen gezeigt, um diese beiden Aspekte der emotionalen Erfahrung zu bewerten, zunächst anhand ihrer Reaktionen, sowohl der Wertigkeit (ist die Emotion angenehm oder unangenehm?) Als auch der Erregung (Grad des Interesses oder der Aufmerksamkeit).

Die Antworten wurden dann separat mit der neuronalen Aktivität korreliert, um Systeme zu identifizieren, die mit Valenz und Erregung zusammenhängen. Während die Valenz zwischen den beiden Gruppen bemerkenswert ähnlich war, unterschied sich die entsprechende neuronale Aktivität zur Erregung deutlich.

Es gab viel mehr neuronale Aktivität bei Teilnehmern mit ASD, wenn sie erregende Gesichtsgefühle wie Glück oder Angst betrachteten. Andererseits aktivierten die TD-Individuen stärker Aufmerksamkeitssysteme, wenn sie weniger erregende und teilnahmslose Ausdrücke betrachteten.

„Der Mensch erfüllt alle Erfahrungen mit emotionalem Ton. Es ist möglich, aber höchst unwahrscheinlich, dass das Erregungssystem bei Personen mit ASD anders verkabelt ist “, sagt Peterson.

„Wahrscheinlicher ist, dass der Kontrast bei der Aktivierung ihres Erregungssystems durch Unterschiede in der Art und Weise bestimmt wird, wie sie Mimik erleben. Ihre Gehirnaktivität deutet darauf hin, dass Menschen mit ASD viel stärker von erregenden Gesichtsausdrücken betroffen sind als ihre sich typischerweise entwickelnden Gegenstücke. “

Die Wissenschaftler kamen zu dem Schluss, dass das nahezu Fehlen von Gruppenunterschieden für die Valenz darauf hindeutet, dass Personen mit ASD nicht in allen Aspekten der Emotionsverarbeitung untypisch sind. Die Studie legt jedoch nahe, dass TD-Personen und Personen mit ASD unterschiedliche Aspekte emotionaler Reize als relevant erachten.

Quelle: Kinderkrankenhaus Los Angeles / EurekAlert