Plus de liens de recherche L'autisme et le cervelet

Cervelet (latin pour petit cerveau) en rouge.

Source: Base de données des sciences de la vie / Wikimedia Commons

Une nouvelle étude menée par Samuel Wang, professeur de biologie moléculaire à l'Université de Princeton, suggère que les anomalies du cervelet sont corrélées avec certaines des difficultés sensorielles observées dans les troubles du spectre autistique (TSA). Jusqu'à présent, des difficultés d'intégration sensorielle ont été rapportées dans l'autisme, mais leurs mécanismes cérébraux sous-jacents sont restés énigmatiques.

Dans les articles précédents du blog Psychology Today , j'ai beaucoup écrit sur la recherche que Sam Wang et ses collègues ont menée sur le cervelet. Cette entrée est une mise à jour d'un post de novembre 2014 que j'ai écrit intitulé "Comment sont les cellules de Purkinje dans le cervelet liées à l'autisme?"

La nouvelle étude de Wang et al a utilisé cinq différents modèles de souris liés à l'autisme – chacun avec une mutation génétique différente qui a déjà été liée à l'autisme – pour aider l'équipe de chercheurs à identifier des corrélations spécifiques entre chaque mutation et différents types de conditionnement. Les souris portant l'une des cinq mutations liées à l'autisme ont toutes des difficultés à associer un éclair de lumière et une bouffée d'air pendant le conditionnement des yeux classique.

L'étude de juillet 2015, «Défauts de l'apprentissage sensoriel associatif cérébelleux dans cinq modèles d'autisme chez la souris», a été publiée dans la revue Elife . Cerebella r est le mot qui signifie «cérébral». Les moyens cérébelleux associés ou associés au cervelet.

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Comment le cervelet est-il associé aux troubles du spectre autistique?

Les troubles du spectre de l'autisme chez les humains sont généralement caractérisés par des déficits sociaux, des difficultés de communication, des comportements répétitifs, des problèmes d'information sensorielle et, dans certains cas, des retards cognitifs.

Jusqu'à présent, il était curieux de savoir quels circuits dans le cerveau sont responsables de diverses différences dans le conditionnement des yeux et l'autisme. La nouvelle étude innove en demandant si des versions spécifiques de gènes qui augmentent le risque d'autisme chez les humains perturbent également le conditionnement des yeux chez les souris.

Les nouveaux résultats suggèrent que les souris «autistes» ont du mal à recevoir et à intégrer des informations sensorielles provenant de multiples sens, une fonction cérébrale régulée par le cervelet. Dans un communiqué de presse, Wang a déclaré: "Beaucoup de personnes autistes ont de la difficulté à intégrer des informations provenant de multiples sens. Le test de souffle d'air peut modéliser cette lutte sensorielle. "

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Le cervelet reçoit des multitudes d'informations sensorielles et traduit cette entrée en actions coordonnées. Des études antérieures d'imagerie cérébrale et postmortem ont révélé des anomalies dans le cervelet des personnes autistes. Cependant, exactement comment ces anomalies se rapportent aux symptômes de l'autisme reste incertaine.

Des chercheurs utilisent le conditionnement des yeux pour lier l'autisme et le cervelet

Lorsqu'un test de perception sensorielle impliquant des réflexes cérébelleux est effectué dans un laboratoire, la mesure la plus largement utilisée est une forme d'apprentissage réflexif ou de conditionnement classique appelé «conditionnement des yeux».

Le processus de conditionnement des yeux est relativement simple. Il consiste à coupler un stimulus auditif ou visuel (le stimulus conditionné (CS)) avec un stimulus inconditionnel provoquant un clignement des yeux (US) comme une légère bouffée d'air à la cornée. Chez les souris et les humains, le réflexe de clignement de l'œil repose sur le cervelet et devient câblé dans les neurones cérébelleux qui comprennent les cellules de granules et de Purkinje. Dans un communiqué de presse, Wang a déclaré:

Certaines personnes autistes ont également du mal à anticiper une bouffée d'air. Effectuer ce test chez les jeunes enfants peut révéler des problèmes d'intégration sensorielle avant l'apparition d'autres symptômes de l'autisme. Si vous y réfléchissez, tout apprentissage précoce est multisensoriel. Qu'est-ce que les bébés font d'autre que de lier le goût du lait avec la voix de maman?

Pour cette expérience, les chercheurs ont fixé un aimant minuscule à la paupière inférieure de chaque souris et ont également placé un détecteur sur la paupière supérieure pour mesurer avec quelle rapidité et entièrement chaque souris cligna des yeux avec la combinaison d'un éclair et d'une bouffée d'air. Parmi les cinq différentes mutations de souris autistes, les différences de clignement des yeux sont tombées dans deux catégories distinctes: 1) Problèmes de clignement d'yeux avec l'association de l'éclair de lumière avec la bouffée d'air. 2) Traduire la lumière et la bouffée d'air en une action de clignement des yeux.

Plus spécifiquement, les chercheurs affirment que «les souris qui manquent TSC1 n'apprennent jamais à anticiper la bouffée d'air, et les souris SHANK3, duplication 15q et CNTNAP2 l'anticipent significativement moins souvent que les contrôles. Les souris avec mutant MeCP2 apprennent à cligner des yeux, mais leur timing est éteint: elles ferment leurs yeux trop tard et moins complètement que les contrôles. Les souris mutantes SHANK3 et TSC1 ferment aussi moins les yeux que les souris témoins, mais les souris SHANK3 semblent clignoter un peu trop tôt. "

Conclusion: La réception et l'intégration de l'information sensorielle repose sur des cellules de Purkinje et des cellules de granules dans le cervelet

Dessin de cellules de Purkinje (A) et de cellules granulaires (B) dans le cervelet par Santiago Ramón y Cajal.

Source: Santiago Ramón y Cajal / Domaine Public

La dernière étude réalisée par Wang et ses collègues montre que la probabilité d'un conditionnement oculaire typique a été réduite par diverses mutations dans le cervelet. En identifiant comment les mutations spécifiques sont liées à divers types de réponses apprises anormales pendant le conditionnement des yeux, les chercheurs se rapprochent un peu plus de la résolution de l'énigme de la façon exacte dont le cervelet est lié à l'autisme.

Dans le communiqué de presse, Matt Mosconi, professeur adjoint de psychiatrie à l'Université du Texas, Southwestern à Dallas, a déclaré: «L'importance réelle de cette étude est qu'elle suggère que la sévérité et la nature des altérations cérébelleuses peuvent varier selon les différents modèles.

Plus spécifiquement, les gènes SHANK3 et MeCP2 sont exprimés dans des cellules granulaires – des neurones du cervelet qui reçoivent des signaux sensoriels. Par conséquent, ces résultats suggèrent que les cellules granulaires font partie d'un circuit qui contrôle le moment des clignements. D'un autre côté, TSC1 est exprimé dans les cellules de Purkinje, qui appartiennent à un circuit qui aide à intégrer l'information sensorielle.

Il semble que la réception et l' intégration des informations sensorielles reposent sur la fonction optimale des cellules granulaires et des cellules de Purkinje. Lorsqu'il y a des anomalies dans ces diverses cellules, les problèmes sensoriels liés à l'autisme peuvent survenir à des degrés divers.

Les auteurs concluent: «Globalement, nos observations sont potentiellement expliquées par des défauts dans l'apprentissage instruit dans la boucle olivocérébelleuse et la représentation de la réponse dans la voie des cellules granulaires. Nos résultats indiquent que les défauts dans la liaison temporelle associative des événements sensoriels sont largement répandus dans le modèle de souris autistes. "

Pour en savoir plus sur le cervelet, consultez mes posts Psychology Today :

• "Le cervelet influence profondément nos pensées et nos émotions"
• "Le Cervelet, le Cortex Cérébral et l'Autisme sont entrelacés"
• "Les gènes de l'autisme peuvent perturber les connexions entre les régions du cerveau"
• "Comment les cellules de Purkinje dans le cervelet sont-elles liées à l'autisme?"
• "L'autisme, les cellules de Purkinje et le cervelet sont entrelacés"
• "La recherche établit un lien entre la gravité de l'autisme et les déficiences motrices"
• "Comment votre cervelet contrecarre-t-il la" paralysie par analyse "?"
• "Comment la pratique Hardwire Mémoire musculaire à long terme?"
• "Les neuroscientifiques découvrent comment la pratique est parfaite"
• "Voulez-vous améliorer vos capacités cognitives? Allez grimper à un arbre!
• "Le cervelet peut être le siège de la créativité"

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