Zweiminütiger Bildgebungstest für Autismus in Arbeit

Wissenschaftler haben eine Technik zur Bildgebung des Gehirns entwickelt, mit der Autismus-Spektrum-Störungen möglicherweise in nur zwei Minuten erkannt werden können. Dies geht aus neuen, in der Zeitschrift veröffentlichten Forschungsergebnissen hervor Klinische Psychologie.

Das Scanverfahren, das die Reaktion des Gehirns auf Gedanken der „Selbstperspektive“ aufzeigt, bietet vielversprechendes diagnostisches Potenzial, sobald weitere Forschungsarbeiten durchgeführt wurden.

In früheren Untersuchungen mit funktioneller Magnetresonanztomographie (MRT) stellten Wissenschaftler fest, dass Menschen mit Autismus-Spektrum-Störungen eine gedämpfte Reaktion im Gehirn zeigen, wenn es darum geht, „Ihre Wendung“ im Sport oder in einem Spiel zu erkennen. Je gedämpfter die Reaktion des Gehirns auf die Selbstperspektive ist, desto schwerwiegender sind die Autismus-Symptome.

Aus diesem Grund stellten die Forscher die Hypothese auf, dass ein klarer Biomarker für die Selbstperspektive existiert und dass sie ihn durch funktionelle MRT bewerten könnten. Sie glaubten auch, dass der Biomarker als Instrument für die klinische Diagnose von Menschen mit Autismus-Spektrum-Störung verwendet werden könnte.

"Unser Gehirn hat eine perspektivische Antwort, die beispielsweise überwacht, ob Sie oder ich an der Reihe sind", sagte der Studienautor Professor Read Montague vom Virginia Tech Carilion Research Institute.

"Diese Reaktion wird aus unserem emotionalen Input entfernt und ist daher ein großartiger quantitativer Marker", sagte er. "Wir können damit Unterschiede zwischen Menschen mit und ohne Autismus-Spektrum-Störung messen."

Der Weg zu dieser Entdeckung war lang. In einer Studie von Montague und seinem Team aus dem Jahr 2006 wurde das Gehirn von Probandenpaaren durch MRT gescannt, während sie ein Spiel spielten, bei dem sie sich abwechseln mussten. Die Forscher fanden heraus, dass der mittlere cingulöse Kortex aktiver wurde, als das Subjekt an der Reihe war.

"Eine Reaktion in diesem Teil des Gehirns ist keine emotionale Reaktion, und wir fanden das faszinierend", sagte Montague, der auch die Abteilung für Computerpsychiatrie am Virginia Tech Carilion Research Institute leitet und Professor für Physik an der Virginia Tech ist.

"Wir haben erkannt, dass der mittlere cingulöse Kortex für die Unterscheidung zwischen sich selbst und anderen verantwortlich ist, und auf diese Weise konnte er verfolgen, wer an der Reihe war."

In einer anschließenden Studie baten die Forscher die Athleten, sich während einer funktionellen MRT einen kurzen Ausschnitt einer körperlichen Handlung anzusehen, z. B. einen Ball zu treten oder zu tanzen. Die Athleten wurden dann gebeten, entweder die Clips in ihrem Kopf abzuspielen, wie einen Film anzusehen, oder sich als Teilnehmer an den Clips vorzustellen.

"Die Athleten hatten die gleichen Reaktionen wie die Spielteilnehmer aus unserer früheren Studie", sagte Montague. "Der mittlere cingulöse Kortex war aktiv, als sie sich das Tanzen vorstellten - mit anderen Worten, als sie sich in der Handlung erkennen mussten."

In diesem Fall stellten die Forscher auch fest, dass bei Teilnehmern mit Autismus-Spektrum-Störung die Symptome umso schwerwiegender sind, je gedämpfter die Reaktion ist.

In der aktuellen Studie wurden Kindern 15 Bilder von sich selbst und 15 Bilder eines Kindes gezeigt, die vier Sekunden lang pro Bild in zufälliger Reihenfolge auf Alter und Geschlecht abgestimmt waren.

Wie die Kontroll-Erwachsenen hatten die Kontrollkinder eine hohe Reaktion im mittleren cingulären Kortex, wenn sie ihre eigenen Bilder betrachteten. Im Gegensatz dazu zeigten Kinder mit Autismus-Spektrum-Störung eine signifikant verminderte Reaktion.

Wichtig ist, dass die Forscher diesen Unterschied nur in einem einzigen Bild feststellen konnten.Montague weist darauf hin, dass der Einzelbildteil wichtig ist, da Kinder mit Autismus nicht lange im Scanner bleiben können und der Test daher schnell sein muss.

"Wir sind von einer langsamen, durchschnittlichen Darstellung der Gehirnaktivität bei einer kognitiven Herausforderung zu einem Schnelltest übergegangen, der für Kinder wesentlich einfacher ist, als Stunden unter Beobachtung zu verbringen", sagte Montague.

„Die funktionelle MRT mit einem Stimulus könnte auch die Tür für die Entwicklung von MRT-basierten Anwendungen für das Screening anderer kognitiver Störungen öffnen.

"Auch eine frühere Diagnose kann enorme Auswirkungen auf die Kinder und ihre Familien haben", sagte Montague.

"Je jünger die Kinder zum Zeitpunkt der Diagnose sind", sagte Montague, "desto mehr können sie von einer Reihe von Therapien profitieren, die ihr Leben verändern können."

Quelle: Virginia Tech