Functionele connectiviteit van de amygdala en het emotie perceptie-regulatie systeem in autisme

Autisme is een neuro-ontwikkelingsstoornis waarbij er kwalitatieve beperkingen
zijn in sociale inteactie, communicatie en stereotype gedrag is. De aandoening
komt relatief vaak voor met een geschatte prevalentie van 1-2 procent. De
gevolgen voor mensen met autisme en hun familie zijn bijzonder groot. De meeste
mensen met autisme hebben gedurende hun leven ondersteuning nodig, zowel in het
sociale leven als in hun werkleven (als dat al tot stand komt). Inmiddels is
het duidelijk dat autisme een levenslange, aangeboren aandoening van de
hersenen is. Het is echter nog niet duidelijk welk mechanisme in het brein de
aandoening veroorzaakt.

Een belangrijke hersenstructuur waar veel onderzoek naar gedaan is bij autisme
is de amygdala. Dit onderzoek heeft onder andere geleid tot de amygdala theorie
van autisme (BaronCohen 2000). De theorie stelt dat de amygdala een belangrijke
rol speelt bij het waarnemen van emoties, het reguleren van emoties, affectieve
processen en leerprocessen (Roy 2009). Deze sociaal-emotionele processen zijn
aangedaan bij autisme en omdat er afwijkingen in de vorm en functie van de
amygdala bij autisme zijn gevonden, lijkt de amygdala een belangerijke rol te
spelen bij de etiologie van autisme.

Het huidige onderzoek bij autisme gaat er echter van uit dat de amygdala 1
functioneel geheel is. In werkelijkheid is de amygdala een complexe verzameling
kernen met verschillende functionele eigenschappen. De drie subdivisies zijn:
de laterobasale, centromediale en superficiale kernen. Roy et al (2009) hebben
laten zien dat deze subdivisies afzonderlijke connectiviteitspatronen vormen.
Zij deden dit door drie zogenaamde seedpoints te definiëren (laterobasaal,
centromediaal en superficiaal) en daarmee resting state fMRI connectiviteit met
de rest van het brein te meten. Verschillende delen van de amygdala vormen
netwerken met verschillende functies. Het laterobasale deel van de amygdala is
verbonden met de prefrontale cortex (associatief emotioneel leren) en het
centromediale deel is verbonden met het striatum (emotieregulatie en emotief
gedrag). In het Donders Institute hebben wij in een pilot studie laten zien dat
het mogelijk is om met ultra hoge resolutie fMRI scans de resultaten van Roy et
al te verbeteren. Hierdoor konden we ook op single subject-nivo de specifieke
connectiviteitspatronen van de amygdalakernen aantonen, en kunnen we dus met
non-invasief onderzoek de wijze waarop de amygdala is verbonden met de rest van
het brein onderzoeken bij mensen met autisme.

De wijze waarop de amygdala verbonden is met het brein is erg relevant voor het
verklaringsmodel van autisme. Het voorgestelde onderzoek stelt ons in staat de
amygdala hypothese te testen, en meer te begrijpen van de etiologie van
autisme. Het begrijpen van de etiologie van autisme is de eerste stap om op
termijn te komen tot een behandeling die de klachten verlicht of zelfs autisme
geneest.

Het doel van het onderzoek is connectiviteit van de amydgala bij mensen met
autisme te onderzoeken. Daarom willen we de connectiviteit van de amygdala met
de prefrontale cortex (laterobasale connectiviteit) en met het striatum
(centromediale connectiviteit) meten d.m.v. fMRI resting state connectivity
analyses. De hypothese hierbij is dat er bij autisme uitval is van de
functionele/structurele laterobalase-prefrontale connectiviteit, en uitval van
de centromediale-striatale connectiviteit. De rationale van deze hypothese is
dat er bij autisme herhaaldelijk verminderde neurale interregionale
connectiviteit gevonden is (Rippon 2007) in combinatie met een verminderde
regulatie van emoties en sociaal gedrag (waarbij de prefrontale cortex en de
amygdala betrokken zijn) (Dalton 2005).

Het betreft crossectioineel observationeel, non-invasief MRI onderzoek.

In een periode van een half jaar zullen 30 mensen met autisme en 30 op
leeftijd, IQ en geslacht gematchte controles worden gerekruteerd en gescand in
het Donders Institute in een 3T MRI scanner. In 0,5 uur zal een structurele
scan worden gemaakt en resting state connectiviteit worden gemeten. Totale
duur: 1,5 jaar. Gedurende 0,5 jaar worden de data verzameld: patiënten en
controles rekruteren, scannen in de 3T scanner van het Donders Institute in
Nijmegen en afname van psychometrische testen. Gedurende een jaar worden de
data geanalyseerd en beschreven.

Er is geen risico verbonden aan MRI scans. De belasting bestaat uit stil liggen
in een beperkte ruimte met tamelijk luid geluid, wat beangstigend kan zijn voor
sommige mensen. Er is echter grote ervaring door aanvrager en het Donders
Institute opgedaan met(f)MRI bij jeugdigen (van 12-18j). Door gebruik te maken
van een Dummy MRI scanner waarin jeugdigen kunnen oefenen met stil liggen in
een MRI scanner die lawaai maakt, is de psychische belasting marginaal: in de
praktijk ervaren adolescenten (met autisme) een MRI scan niet als belastend.
Alle deelnemers kunnen uiteraard vooraf besluiten wel of niet mee te doen, na
het oefenen bepalen of zij wel of niet mee willen doen, en als ze besluiten mee
te doen, kunnen zij ook tijdens het werkelijke scannen besluiten om te stoppen.