Changements de la structure du cerveau dans l'autisme, explications

spectrumnews.org Traduction de "Brain structure changes in autism, explained" par Angie Voyles Askham / 15 octobre 2020

L'autisme est une trouble du développement neurologique. Bien qu'il soit diagnostiqué sur la base de la présence de deux comportements fondamentaux - intérêts restreints et comportements répétitifs, ainsi que des difficultés d'interactions sociales et de communication - on pense que ces traits sont dus à des altérations dans la façon dont les différentes parties du cerveau se forment et se connectent les unes aux autres.

Aucune recherche n'a mis en évidence une structure cérébrale "caractéristique" de l'autisme, ce qui signifie qu'aucun schéma de changement n'apparaît chez chaque personne autiste. Les études sur la structure du cerveau donnent souvent des résultats différents, et la diversité est grande entre les individus en général. Mais certaines tendances ont commencé à apparaître pour des sous-ensembles de personnes autistes. Ces différences pourraient un jour permettre de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau de certaines personnes autistes. Elles pourraient également indiquer des traitements sur mesure pour certains sous-types d'autisme.

Voici ce que nous savons sur les différences de structure cérébrale entre les personnes autistes et non autistes.

Quelles régions du cerveau sont connues pour être structurellement différentes entre les personnes autistes et non autistes ?

Les études qui utilisent une technique de balayage du cerveau appelée imagerie par résonance magnétique (IRM) ont mis en évidence quelques régions cérébrales structurellement distinctes chez les personnes autistes.

Les enfants et les adolescents autistes ont souvent un hippocampe élargi, la région du cerveau responsable de la formation et du stockage des souvenirs, selon plusieurs études, mais on ne sait pas si cette différence persiste à l'adolescence et à l'âge adulte ^1,2.

La taille de l'amygdale semble également différer entre les personnes autistes et non autistes, bien que des chercheurs de différents laboratoires aient abouti à des résultats contradictoires. Certains constatent que les personnes autistes ont des amygdales plus petites que les personnes non autistes, ou que leurs amygdales ne sont plus petites que si elles souffrent également d'anxiété ³. D'autres ont constaté que les enfants autistes ont des amygdales plus larges au début de leur développement et que la différence s'atténue avec le temps ^2,4.

Selon une méta-analyse de 17 études d'imagerie ⁵, les personnes autistes présentent une diminution des quantités de tissu cérébral dans certaines parties du cervelet, la structure cérébrale située à la base du crâne. Les scientifiques ont longtemps pensé que le cervelet coordonnait principalement les mouvements, mais ils comprennent maintenant qu'il joue également un rôle dans la cognition et l'interaction sociale.

À un niveau plus global, le cortex - la couche externe du cerveau - semble avoir une épaisseur différente chez les personnes autistes et non autistes. Selon une étude de 2020, cette différence s'explique par l'altération d'un seul type de neurone au cours du développement.

Comment ces différences structurelles changent-elles au cours du développement ?

Selon de multiples études ^6,7,8, certains nourrissons diagnostiqués plus tard comme autistes ont une croissance exceptionnellement rapide dans certaines régions du cerveau. Par rapport à leurs pairs non autistes, les enfants autistes ont une expansion de la surface de leur cortex beaucoup plus rapide entre 6 et 12 mois. Au cours de la deuxième année de vie, le volume du cerveau augmente beaucoup plus rapidement chez les enfants autistes que chez leurs pairs non autistes.

Les résultats viennent étayer des recherches antérieures qui avaient constaté un élargissement de la tête et du cerveau chez une fraction des personnes autistes : leur cortex semble se développer trop rapidement pendant la petite enfance, avant même que les traits autistiques puissent être détectés sur le plan comportemental. À la fin de l'enfance, les cerveaux neurotypiques continuent de croître en taille ; à l'âge adulte, ils commencent à rétrécir. En revanche, le cerveau de certaines personnes autistes commence à rétrécir prématurément, avant le milieu de la vingtaine.

Certains enfants diagnostiqués plus tard comme autistes présentent également un excès de liquide céphalo-rachidien - le liquide qui entoure le cerveau - par rapport à leurs pairs non autistes, ce qui peut contribuer à l'hypertrophie de la tête. Ceux qui ont le plus de liquide ont aussi tendance à présenter les traits d'autisme les plus importants plus tard dans leur vie 7. L'excès de liquide apparaît dès l'âge de 6 mois et persiste jusqu'à 39 ans.

Qu'en est-il de la structure des connexions entre les régions du cerveau ?

Un ensemble de preuves solides suggère que la substance blanche, les faisceaux de longues fibres neuronales qui relient les régions du cerveau, est également altérée chez les personnes autistes. Les chercheurs déduisent généralement la structure de la substance blanche en utilisant une technique appelée IRM de diffusion, qui mesure le flux d'eau dans le cerveau.

Les personnes qui ne possèdent pas tout ou partie d'un seul tractus de la substance blanche appelé corpus callosum, qui relie les deux hémisphères du cerveau, ont une probabilité accrue d'être autistes ou de présenter des caractéristiques de cette condition ¹⁰. Le corps calleux contient de nombreuses connexions à long terme qui s'étendent dans tout le cerveau ; le fait que la perturbation de ces connexions puisse entraîner des traits d'autisme soutient la théorie de la connectivité de l'autisme.

Selon une étude de 2020, les enfants d'âge préscolaire autistes présentent des différences significatives dans la structure des multiples trajectoires de la matière blanche. Les tout-petits et les adolescents autistes présentent également des altérations de la substance blanche dans tout le cerveau ^11,12.

Y a-t-il des différences entre les sexes dans la structure du cerveau des personnes atteintes d'autisme ?

On ne sait pas trop. L'identification des différences de sexe dans l'autisme reste difficile car moins de filles que de garçons sont diagnostiquées autistes, explique Mark Shen, professeur adjoint de psychiatrie à l'université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

Pourtant, quelques études récentes ont mis en évidence des différences entre les sexes dans le cerveau des personnes autistes. Une étude de 2020 a montré que l'amygdale est plus touchée chez les filles autistes que chez les garçons autistes ¹³. Selon d'autres travaux, une amygdale élargie est associée à des problèmes émotionnels plus graves, en particulier chez les filles autistes.

Les modifications de la matière blanche chez les enfants d'âge préscolaire autistes diffèrent également selon le sexe : les filles autistes présentent une mesure accrue de l'intégrité structurelle de leur corps calleux par rapport aux filles non autistes, alors que cette mesure est plus faible chez les garçons autistes que chez les garçons non autistes ¹⁴

D'autres différences structurelles, telles que le taux de croissance du cerveau et la quantité de liquide céphalorachidien, semblent similaires entre les sexes ^6,9.

Pourquoi est-il important d'étudier la structure cérébrale dans l'autisme ?

Parce que l'autisme est un état hétérogène, "quand on parle d'autisme, on parle probablement de différents sous-types biologiques", explique Shen.

Bien que tous les bébés diagnostiqués plus tard comme autistes n'aient pas un excès de liquide cérébral à l'âge de 6 mois et que tous les adultes autistes n'aient pas un corps calleux sous-développé, en savoir plus sur ces sous-types peut aider les chercheurs à mettre au point des traitements biologiques pour les personnes autistes.

En outre, la découverte de biomarqueurs structurels capables d'identifier les sous-types d'autisme de manière non invasive, avant même que les comportements autistiques ne soient détectés, aidera à "déplacer plus rapidement le curseur" pour les diagnostics d'autisme, explique M. Shen.

Références:

1. Barnea-Goraly N. et al. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 48, 124-128 (2014) PubMed
2. Schumann C.M. et al. J. Neurosci. 24, 6392-6401 (2004) PubMed
3. Nordahl C.W. et al. J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry Epub ahead of print (2020) PubMed
4. Nordahl C.W. et al. Arch. Gen. Psychiatry 69, 53-61 (2012) PubMed
5. Stoodley C.J. Front. Syst. Neurosci. 8, 92 (2014) PubMed
6. Hazlett H.C. et al. Nature 542, 348-351 (2017) PubMed
7. Shen M.D. et al. Brain 136, 2825-2835 (2013) PubMed
8. Ohta H. et al. Autism Res. 9, 232-248 (2016) PubMed
9. 9 Shen M.D. et al. Lancet Psychiatry 5, 895-904 (2018) PubMed
10. Frazier T.W. et al. J. Autism Dev. Disord. 42, 2312-2322 (2012) PubMed
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12. Thompson A. et al. Mol. Autism 11, 36 (2020) PubMed
13. Lee J.K. et al. Biol. Psychiatry Cogn. Neurosci. Neuroimaging 5, 320-329 (2020) PubMed
14. Andrews D.S. et al. J. Neurodev. Disord. 11, 32 (2019) PubMed

Autisme : différences d'anatomie cérébrale dans l'autisme selon l'âge, le sexe

• 14 avr. 2020

De la matière supplémentaire : De nombreuses zones du cortex sont exceptionnellement épaisses chez les personnes autistes. Les différences sont plus importantes chez les filles, les enfants âgés de 8 à 10 ans et les personnes ayant un faible quotient intellectuel (QI).