In een muizenmodel voor autisme hebben onderzoekers van het Radboudumc met Franse collega’s duidelijke verschillen gevonden in hersenverbindingen.
In het visuele systeem van muizen met een autisme spectrum stoornis zijn meer lokale verbindingen en minder verbindingen tussen hersengebieden onderling gevonden. Het onderzoek is gepubliceerd in Science Advances.
Het fragiele X-syndroom is een erfelijke aandoening die gepaard gaat met verstandelijke beperkingen. Ongeveer dertig procent van de mensen met dit syndroom vertoont gedrag dat valt binnen de autisme spectrum stoornissen (ASS). Mensen met ASS hebben moeite met onder andere sociale contacten, communicatie en de verwerking van zintuiglijke informatie.
Breinbedrading
Als mogelijke oorzaak van het autistisch gedrag wordt vaak een afwijkende bedrading van het brein genoemd. Hoe die bedrading er dan zou uitzien en wat er anders aan is, daarover bestaat geen duidelijkheid. Een interessante theorie stelt, dat hersengebieden van mensen met ASS meer korte, lokale verbindingen bevat, terwijl er naar de wat verder weggelegen gebieden juist minder verbindingen zijn aangelegd. Er is, kortom, een lokale ‘hyperconnectie’ en een ‘disconnectie’ op afstand.
image002
Afbeelding: Links (in groen) een duidelijk uitgebreider en meer verspreid netwerk van verbindingen in het muizenbrein (wild-type), rechts het meer lokale netwerk bij muizen met fragiele X-syndroom en ASS (Fmr1)
Netwerk van wegen
Dit idee komt niet uit de lucht vallen. De mogelijkheden tot onderling contact worden in het algemeen bepaald door het beschikbare netwerk van verbindingen. Om heel Nederland goed te kunnen bereiken heb je niet alleen een fijnmazig netwerk van lokale en provinciale wegen nodig, maar zijn ook de snelwegen naar alle hoeken van het land onmisbaar. Voor de hersenen betekent het, dat je in de visuele hersenschors niet alleen veel onderlinge contacten nodig hebt om een beeld goed te kunnen verwerken. Daarnaast zijn óók de contacten op afstand belangrijk, bijvoorbeeld om het beeld te begrijpen (een auto komt recht op me af – gevaar!) en het te koppelen aan gedrag (wegspringen!).
Meer en minder
Onderzoekers van het Radboudumc en Franse collega’s (INSERM, Bordeaux) hebben nu bij muizen met het fragiele X-syndroom daadwerkelijk de bedrading van de hersenen in beeld kunnen brengen. Arend Heerschap, hoogleraar Radiologie en Nucleaire Geneeskunde: “Met twee verschillende technieken hebben we diverse hersengebieden in kaart gebracht. Daarvoor is in ons Preclinical Imaging Centre (PRIME) een zeer sterke MRI van bijna 12 Tesla gebruikt, die enorm gedetailleerde beelden van de hersenen maakt. Zo zagen we dat de visuele schors van muizen met het fragiele X-syndroom inderdaad minder verbindingen en contacten heeft met andere delen van het brein.”
Met een tweede techniek, een vorm van ‘biologische beeldvorming’, werden ook de lokale verbindingen zichtbaar gemaakt. Heerschap: “Onze Franse collega’s hebben een virus zo aangepast dat het te volgen is als het zich via de lokale hersenbanen verplaatst. Op die manier werd duidelijk dat de visuele schors van fragiele X-syndroom muizen inderdaad veel meer lokale verbindingen bevat dan gebruikelijk. Voor het eerst hebben we deze combinatie nu aangetoond in een muizenmodel voor fragiele X-syndroom en ASS.”
Onderliggende anatomie
De resultaten ondersteunen het idee dat anatomische verschillen – een andere bedrading van het brein in dit geval – aan de basis liggen van autistische gedragskenmerken. Heerschap: “Mensen met het fragiele X-syndroom en ASS zijn vaak erg gevoelig voor zintuiglijke, en dus ook visuele informatie. Ze concentreren zich vaak sterk op details en hebben minder oog voor het bredere, omvattende plaatje. Dat is nog geen bewijs dat het een het ander veroorzaakt, maar stimuleert wel verder onderzoek in deze richting.”
Bron: RAdboudumc