자폐증과 관련된 특이한 두뇌 동기화
자폐증 스펙트럼 장애 (Autism Spectrum Disorder, ASD)는 88 명 중 1 명에 영향을 미치는 신경 발달 장애입니다. ASD는 일상의 사회적 상호 작용을 탐색하고 일상 생활에 동화시킬 수있는 능력을 손상시킵니다.
최근 몇 개월 동안, 신경 영상의 혁명적 인 방법은 자폐증을 앓고있는 사람들이 뇌 연결성과 동기화에 독특한 '특이 체질'의 패턴을 나타냄을 보여주었습니다.
ASD에서 관찰되는 뇌 영역 간의 비정형 동기화 패턴은 신경 과학자들에게 당혹 스럽다. 이 수수께끼를 해결하면 ASD에 대한 더 나은 치료법으로 이어질뿐만 아니라 일반적인 인구에서 뇌 구조 및 기능을 최적화하는 방법에 대한 우리의 이해를 향상시킬 수 있습니다.
자폐증과 특질 뇌
올해 초 웨이 즈 만 연구소 (Weizmann Institute)와 카네기 멜론 대학 (Carnegie Mellon University)의 연구자들은 대조군과 ASD와의 다양한 동기화 패턴을 비교했습니다. 그들은 두 그룹 간의 흥미로운 차이를 발견했습니다. 대조군 참가자들은 두뇌 동기화 및 연결 패턴 측면에서 놀랄만 한 일관성을 공유했습니다. 반대로 ASD를 가진 사람들은 눈에 띄게 발산하는 동기화 패턴을 보였다.
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2015 년 1 월 연구, "특질 뇌 : 자폐증 스펙트럼 장애에서 자발적 연결 패턴의 왜곡"이 Nature Neuroscience 에 발표되었습니다 . 연구에 따르면 자폐증을 가진 개인의 두뇌는 독특한 동기화 패턴을 나타냅니다. 이 발견은 초기 ASD 진단 및 더 나은 치료로 이어질 수 있습니다.
자폐증을 가진 연구 참여자들 사이의 두뇌 연결성 또는 동기화의 일치 성은 거의 없었다. 자폐증을 가진 사람들은 개인화 된 연결 패턴의 지문처럼 완전히 독특한 패턴을 보였습니다. 연구팀은 통제 그룹에서 관찰 된 동기화 패턴을 "순응 주의자"로, ASD 그룹에서 보이는 패턴을 "특이한"것으로 창안했다.
이전의 많은 연구들은 휴식 상태에서의 뇌 동기화의 자발적 패턴이 개인의 행동 특성에 창을 제공 할 수 있다고 제안했습니다. 자폐증과 대조군에서 관찰 된 동기화 패턴의 차이는 개인이 다른 사람 및 주변 환경과 상호 작용하고 의사 소통하는 방법과 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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보도 자료에서 Weizmann 신경 생물학 부서의 Avital Hahamy는 다음과 같이 말했습니다 :
어린 나이부터 일반 사람의 뇌 네트워크는 사람과의 집중적 인 상호 작용과 상호 환경 적 요인에 의해 성형됩니다. 이러한 공유 경험은 대조 그룹의 쉬고있는 두뇌에서 동기화 패턴을 서로 비슷하게 만드는 경향이 있습니다. ASD에서 환경과의 상호 작용이 붕괴 될 때마다 각각 고유 한 개인 주의적 뇌 조직 패턴을 개발할 가능성이 있습니다.
연구진은 뇌 동기화에서 ASD 관련 특이성을 일으키는 광범위한 요인을 밝혀 내기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 강조했다. 그들은 또한 다른 개인이 어떻게 언제 특정 뇌 패턴을 수립하는지에 대한 미래의 연구를 권고합니다. 이 사실을 알게되면 차후의 자폐증 발달과 자폐증 진단을위한 더 나은 방법을 알릴 수 있습니다.
"사회 두뇌"는 자폐증에있는 기능적인 연결성을 감소 시켰습니다
UCLA 연구원 팀이 실시한 또 다른 최근의 자폐증 연구는 사회 행동과 관련된 두뇌 영역 간의 연결성이 저개발이고 ASD가 높은 청소년에서 네트워크가 부족하다는 것을 발견했습니다.
2015 년 10 월에 발표 된 "자폐증 스펙트럼 장애를 앓고있는 청소년의 기본 모드 네트워크의 휴식 및 재연 관류 변경"은 Brain and Behavior 저널에 온라인으로 게시되었습니다.
UCLA 연구자들은 ASD가 "사회적 두뇌"를 형성하는 특정 신경 네트워크 내에서 연결성의 증가 또는 감소로 인해 야기 될 수 있다는 가설을 테스트하기 시작했습니다.이를 증명하기 위해 그들은 듀얼 갈래 구조를 사용하여 뇌 연결성을 측정하는 새로운 신경 영상 방법을 개발했습니다 접근 방식은 혈류량을 추적하여 사용 된 에너지의 양을 측정하는 동시에 신경 네트워크 간의 연결 패턴과 활동 강도를 모니터링합니다.
연구자들은 참가자들이 뇌 스캐너에 안주하고있는 동안 참가자들을 테스트했다. 이들 연구 결과는 두 그룹간에 유의 한 차이가 있음을 보여주었습니다. ASD를 가진 어린이는 전두엽 영역에서 증가 된 산소 대사로 대표되는 광범위한 혈액 흐름 또는과 관류의 패턴을 보였다. 전두부 피질은 실행 기능과 소셜 상호 작용을 탐색하는 데 중요합니다.
이 유형의 혈류는 비정형입니다. 건강한 뇌가 발달함에 따라 전두엽 피질에 대한 혈류는 과도하거나 과도한 연결의 신경 가지 치기로 인해 전형적으로 감소합니다. 증가 된 혈류량과 ASD 참가자에서 관찰 된 전두엽 피질의 에너지 요구량은 이러한 정면 뇌 영역이 어떤 이유로 초과 근무를하고 있음을 시사합니다.
이것은 아마도 연결되지 않은 다른 뇌 영역에 대한 보상 일 것입니다. ASD가없는 사람들에서, "순응도"동기화는 전두엽의 대뇌 집행 기능을 모집하지 않고도 더 직관적으로 자신의 사회 – 정서적인지 능력을 조절합니다.
최근의 UCLA 결과는 ASD와 관련된 특정 부위에서 뇌 크기가 커지고 비정상적으로 많은 뉴런과 회색 물질 뇌의 부피가 나타나는 다른 구조적 MRI 결과와 일치합니다. 전두엽 피질에 너무 많은 활동적인 시냅스가 존재 함으로 인해 인지력과 창조성이 억제되는 동시에 여분의 혈액 흐름과 배수력이 필요합니다.
ASD 참가자들은 또한 뇌의 앞과 뒤에 위치한 DMN (default mode network) 노드 간의 장거리 연결성을 감소 시켰습니다. DMN은 사회 – 정서적 과정과 자기 – 참조 사상에 중요합니다.
뇌의 앞과 뒤에 연결이 끊어지면 여러 뇌 영역간에 정보가 쉽게 흐르지 못합니다. 이러한 연결성 부족은 자폐증과 관련된 사회적 기술 부족을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 자폐증에서 볼 수있는 비정형의 두뇌 연결성은 또한 자신과 다른 사람들에게 공감과 연민과 같은 정신 상태를 부여 할 수있는 '마음의 이론'에 영향을 미친다.
일반적으로 두뇌의 아키텍처는 기능을 최대화하고 에너지 소비를 최소화하는 고효율 신경 네트워크를 만들기 위해 신경 플라스틱을 통해 재구성됩니다. 이것은 ASD 참가자들이 발견 한 것이 아닙니다.
결론 : 자폐증 스펙트럼 장애에서 특이 체 뇌의 동기화에 소뇌의 이상이 연관되어 있습니까?
최근 몇 년 동안 광범위한 연구가 소뇌의 구조적 및 기능적 이상과 자폐증 스펙트럼 장애를 연관시켰다. 소뇌 (또는 소뇌 관련) 이상이 블로그 게시물에 논의 된 연구 중 하나에 초점을하지 않았다.
즉, 자폐증과 소뇌 사이에 잠재적 인 연관성에 대한 광범위한 연구를 토대로, 나는 소뇌가 ASD에서 관찰되는 특이한 뇌 동기화와 과다 및 과도한 연결성과 어떻게 든 상관 관계가 있다고 추측하게됩니다. 이 주제에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 계속 지켜봐!
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