Winzige Bewegungsmuster können ein neuer Biomarker für Autismus sein

Neue Forschungsergebnisse liefern den bislang stärksten Beweis dafür, dass nahezu unmerkliche Veränderungen in der Bewegung von Menschen zur Diagnose von neurologischen Entwicklungsstörungen, einschließlich Autismus, verwendet werden können.

Forscher der Indiana University (IU) und der Rutgers University glauben, dass die Erkennung der Bewegungsmuster eine genauere Methode zur Diagnose von Autismus darstellt.

Derzeit hängt eine Autismusdiagnose von sehr subjektiven Kriterien ab, wie z. B. mangelnder Augenbewegung oder sich wiederholenden Handlungen. Es gibt keinen medizinischen Test für Autismus wie einen Bluttest oder ein genetisches Screening.

"Wir haben festgestellt, dass jeder Mensch seine eigene" Bewegungs-DNA "hat", sagte der leitende Autor Jorge V. José vom Department of Physics des IU Bloomington College of Arts and Sciences.

"Die Verwendung von Bewegung als" Biomarker "für Autismus könnte einen wichtigen Fortschritt bei der Erkennung und Behandlung der Störung darstellen."

Die Studie erscheint im Nature Journal Wissenschaftliche Berichte.

Schätzungen zufolge wird bei einem Prozent der Weltbevölkerung, darunter 3,5 Millionen Kinder und Erwachsene in den USA, eine Autismus-Spektrum-Störung diagnostiziert - die am schnellsten wachsende Entwicklungsstörung des Landes.

Im Gegensatz zu Krankheiten, bei denen medizinische Tests diagnostiziert wurden, bleibt Autismus von Symptomen abhängig, deren Erkennung aufgrund von Faktoren wie der Person, die die Beurteilung durchführt, variieren kann.

Die Bewertungen sind auch für sehr kleine Kinder oder für Menschen mit Beeinträchtigungen wie mangelnden verbalen Fähigkeiten schwierig durchzuführen, wodurch möglicherweise frühzeitige Interventionen für diese Gruppen verhindert werden.

Dennoch ist die sofortige Erkennung von Autismus wichtig, da sich gezeigt hat, dass eine frühzeitige Intervention eine wichtige Rolle für eine erfolgreiche Behandlung von Autismus spielt.

"Unsere Arbeit konzentriert sich auf die Anwendung neuartiger Datenanalysen, um objektive neurologische Entwicklungsbewertungen für Autismus sowie andere neurologische Entwicklungsstörungen zu entwickeln", sagte Di Wu, Ph.D. Student und der Hauptautor der Studie.

"Wir müssen wirklich die Kluft zwischen dem, was Ärzte bei Patienten in der Klinik beobachten, und dem, was wir über Bewegung im Bereich der Neurowissenschaften lernen, verringern."

Um die Studie durchzuführen, untersuchten die Forscher über 70 Freiwillige, während sie ihren Arm bewegten, um ein Objekt auf einem Bildschirm zu berühren. Zu den Freiwilligen gehörten 30 Personen, bei denen zuvor Autismus diagnostiziert wurde, im Alter von sieben bis 30 Jahren, darunter ein Mädchen ohne verbale Fähigkeiten.

Die Gruppe umfasste auch 15 neurotypische Erwachsene im Alter von 19 bis 31 Jahren; sechs neurotypische Kinder; und 20 neurotypische Eltern von Freiwilligen mit Autismus.

Nach der Bewertung wurde jedem Freiwilligen eine „Punktzahl“ zugewiesen, die auf dem Grad der versteckten Geschwindigkeitsschwankungen in seiner Bewegung basiert. Ein niedrigerer Wert zeigte ein höheres Risiko für Autismus an, wobei Zahlen unter einem bestimmten Schwellenwert der vorherigen Diagnose von Autismus entsprechen.

Das größere Ausmaß an Schwankungen in der Bewegung der Personen mit Autismus hing möglicherweise mit dem Grad des „Rauschens“ zusammen, der auf natürliche Weise durch zufällige Neuronenfeuer im Gehirn erzeugt wird, für die neurotypische Personen stärkere Kompensationsmethoden zu entwickeln scheinen.

Achtzehn der 30 Personen in der Studie mit Autismus wurden vor dem Experiment an der IU School of Medicine anhand von vier psychiatrischen Standardtests für Autismus untersucht. In jedem Fall entsprachen die bewegungsbasierten Diagnosen diesen qualitativen Bewertungen, die selten vollständig übereinstimmen.

Die Freiwilligen, die auf der Skala weniger Punkte erzielten, zeigten auch schwerere Formen von Autismus. Derzeit gibt es keine standardmäßig akzeptierte quantitative Metrik zur Diagnose des Schweregrads der Störung.

Auch unterdurchschnittliche Werte bei mehreren Eltern der Freiwilligen, die selbst keine Autismusdiagnose hatten, deuteten darauf hin, dass Bewegung möglicherweise verwendet werden könnte, um das Risiko eines neurotypischen Elternteils für Kinder mit Autismus zu bewerten, sagte José.

Die Bewegungen der Freiwilligen wurden mit hochauflösenden Hochgeschwindigkeitssensoren erfasst, um für das bloße Auge unsichtbare Bewegungsschwankungen zu verfolgen.

In der Studie wurden auch Änderungen der Geschwindigkeit und Position des Arms an jedem Bewegungspunkt verfolgt, im Gegensatz zu einer einzelnen Variablen - der höchsten Bewegung der Armgeschwindigkeit -, die in einer zuvor veröffentlichten Studie des Teams untersucht wurde.

Die neuen Bewegungsdaten stärken die Evidenz für Bewegung als Biomarker für Autismus.

Die Forscher werden nun Bewegungsbewertungen an mehr Menschen durchführen, einschließlich der Eltern von Kindern mit Autismus, um den Zusammenhang zwischen niedrigeren elterlichen Werten bei der Bewegungsbewertung und dem Risiko ihrer Kinder für Autismus besser zu verstehen.

Quelle: Indiana University