Gehirne von Erwachsenen mit Autismus passen sich beim impliziten Lernen unterschiedlich an

Eine neue Bildgebungsstudie hat einen entscheidenden Unterschied in der Art und Weise entdeckt, wie Lernen im Gehirn von Erwachsenen mit Autismus-Spektrum-Störung (ASD) stattfindet. Die Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift NeuroImageuntersuchten, wie sich das Gehirn typischer und ASD-Personen während des impliziten Lernens allmählich an visuelle Muster anpasst (Lernen, ohne sich dessen bewusst zu sein, dass man lernt).

Mithilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) stellten die Forscher der Carnegie Mellon University fest, dass die Gehirnaktivierung von ASD-Patienten langsamer mit dem Muster vertraut wurde, das sie wiederholt sahen - was bedeutete, dass ihr Gehirn die „Alterung“ der Muster nicht registrierte gleicher Grad wie die Kontrollgruppe.

Bei wiederholter Exposition gegenüber den erlernten Mustern verringerten die Gehirne der Kontrollteilnehmer ihren Aktivierungsgrad weiter und zeigten im Wesentlichen eine Anpassung an das Muster. Die Abnahmen im Gehirn von Teilnehmern mit ASD waren jedoch signifikant geringer.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Schwere der Autismus-Symptome einer Person mit dem Grad der Anpassung des Gehirns an die Muster korrelierte. Dies kann Aufschluss darüber geben, warum viele implizite Lernsituationen in der realen Welt, wie das Erlernen der Interpretation von Gesichtsausdrücken, für Menschen mit ASD eine Herausforderung darstellen.

"Dieser Befund liefert eine vorläufige Erklärung dafür, warum Menschen mit ASD Schwierigkeiten mit alltäglichen sozialen Interaktionen haben könnten, wenn ihr Lernen impliziter sozialer Hinweise geändert wurde", sagte Marcel Just, D.O. Professor für Psychologie an der Hebb-Universität am Dietrich College für Geistes- und Sozialwissenschaften.

Für die Studie wurden 16 hochfunktionierende Erwachsene mit ASD und 16 typische Erwachsene geschult, um eine implizite Punktmuster-Lernaufgabe auszuführen, während ihr Gehirn gescannt wurde. Das Zielmuster war eine zufällige Anordnung von Punkten, die trotz geringfügiger Änderungen des Musters bei Mehrfachbelichtungen allmählich bekannt werden können.

Vor dem Erhalt des Gehirnscans wurden beide Gruppen mit der Art der Aufgabe vertraut gemacht, die im Scanner verwendet werden würde. Die ASD-Teilnehmer brauchten länger als die Kontrollgruppe, um die Aufgabe zu lernen, was ein verändertes implizites Lernen demonstrierte.

Die Bildgebung zeigt, dass zu Beginn der Lernsitzung die Gehirnaktivierungsniveaus beider Gruppen ähnlich waren. Am Ende der Aufgabe zeigte die Kontrollgruppe eine verminderte Aktivierung in den hinteren Regionen. Die Gehirnaktivierung der ASD-Teilnehmer nahm später beim Lernen nicht ab. Tatsächlich nahm sie in frontalen und parietalen Regionen zu.

"Verhaltensmäßig sahen sich die beiden Gruppen während der gesamten Aufgabe sehr ähnlich - sowohl die ASD als auch die typischen Teilnehmer konnten lernen, wie man die Punktmuster mit angemessener Genauigkeit richtig kategorisiert", sagte Just.

"Da sich ihre Aktivierungsstufen jedoch unterscheiden, zeigt sich, dass die Art und Weise, wie Personen mit ASD diese Art von Aufgaben lernen und ausführen, qualitativ etwas anderes sein kann, und dass sie Einblicke in die Störung geben, die nicht allein durch das Verhalten erkennbar sind."

Ein zweiter Befund betraf die Synchronisation des Gehirns - ein Maß dafür, wie gut die Gehirnaktivierung in verschiedenen Bereichen des Gehirns koordiniert war. Die implizite Lernaufgabe wurde speziell entwickelt, um sowohl die frontalen als auch die posterioren Regionen des Gehirns einzubeziehen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Synchronisation des Gehirns zwischen diesen Regionen bei Personen mit ASD geringer war.

"Dieser Mangel an Synchronisation mit Frontalregionen bei ASD - eine Beeinträchtigung der Gehirnkonnektivität - kann zu Symptomen der Störung führen, die Prozesse beinhalten, die eine Gehirnkoordination zwischen Frontal- und anderen Bereichen erfordern, wie Sprachverarbeitung und soziale Interaktion", erklärte Just.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass Anpassung und Synchronisation in direktem Zusammenhang mit der Schwere der ASD-Symptome der Teilnehmer standen.

"Die Tatsache, dass Personen mit atypischeren neuronalen Reaktionen auch schwerwiegendere ASD-Symptome hatten, legt nahe, dass diese neuronalen Eigenschaften den Kernsymptomen von ASD zugrunde liegen oder zu diesen beitragen", sagte Just.

„Es ist möglich, dass eine verminderte neuronale Anpassungsfähigkeit während des Lernens bei ASD zu Verhaltenssymptomen der Störung führt. Beispielsweise kann die Fähigkeit, implizite soziale Hinweise zu lernen, bei ASD beeinträchtigt werden, was zu einer beeinträchtigten sozialen Verarbeitung führt. “

Quelle: Carnegie Mellon University