Le cerveau autiste

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont compliqués. Il fait référence à une multitude de troubles complexes du développement neurologique, qui se caractérisent tous par des schémas de comportement répétitifs et des difficultés de connexion et d'interaction sociales. Ces symptômes, tels que l'incapacité d'établir un contact visuel ou de parler de sentiments, les phrases répétées ou l'attention trop focalisée sur certains objets ou sujets, commencent tôt dans l'enfance et continuent d'affecter le fonctionnement quotidien tout au long de la vie de la personne.

L'autisme a de multiples causes, telles que des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux, des troubles neurologiques et mentaux comorbides, tels que l'épilepsie, la déficience intellectuelle, les TOC et le TDAH, ainsi qu'un large éventail de symptômes, explique Lorenza Culotta, PhD, chercheuse post-doctorale à École de médecine Feinberg de l'Université Northwestern, Centre pour l'autisme et le neurodéveloppement.

Si nous cherchons dans le cerveau des réponses ou un diagnostic, nous ne le trouverons pas nécessairement, du moins pas facilement. Les techniques d'imagerie nous permettent de voir des différences que nous pouvons mesurer ; mais, il est difficile de distinguer un cerveau autiste d'un cerveau sans TSA avec suffisamment de sensibilité et de spécificité pour pronostiquer, voire diagnostiquer.

Les changements dans le cerveau sont subtils et nous les voyons principalement dans la moyenne chez de nombreux individus, car chez les individus seuls, les différences normales d'une personne à l'autre ont tendance à être beaucoup plus dramatiques que les changements systématiques subtils associés à l'autisme, explique Jeffrey. S. Anderson, MD, PhD, professeur de radiologie à l'Université de l'Utah.

Pourtant, la science a fait de nombreuses études de comparaison entre les cerveaux TSA et les cerveaux non affectés. Voici ce que leurs découvertes peuvent nous dire sur la structure et l'interfonctionnement du cerveau autiste.

En quoi la structure du cerveau est-elle différente ?

La neuroanatomie de l'autisme est difficile à décrire, explique le Dr Culotta. Il pourrait donc être plus facile de parler de l'architecture du cerveau et de la façon dont le cerveau autiste peut différer.

Alors, qu'est-ce qui est différent dans la structure de cet orgue de trois livres ? Commençons par un rapide rappel d'anatomie : tout d'abord, le cerveau est divisé en deux moitiés ou hémisphères. C'est de ces deux hémisphères que l'on se fait l'idée d'un cerveau gauche et d'un cerveau droit. En réalité, notre pensée et nos processus cognitifs rebondissent entre les deux moitiés. Il y a un peu de difficulté dans l'autisme à communiquer entre les hémisphères gauche et droit dans le cerveau. Il n'y a pas autant de liens solides entre les deux hémisphères, dit le Dr Anderson.

Ces dernières années, la science a découvert que les hémisphères des cerveaux atteints de TSA ont un peu plus de symétrie que ceux d'un cerveau normal. Cette petite différence d'asymétrie n'est pas suffisante pour diagnostiquer un TSA, selon un rapport deCommunication Nature. Et, exactement comment la symétrie peut jouer dans les traits de l'autisme fait encore l'objet de recherches.

Voici ce que les chercheurs savent. L'asymétrie gauche-droite est un aspect important de l'organisation du cerveau. Certaines fonctions du cerveau ont tendance à être dominées, ou pour utiliser le terme technique latéralisées, par un côté du cerveau. Un exemple est la parole et la compréhension. Pour la plupart des gens (95% des droitiers et environ 70% des gauchers), il est traité dans l'hémisphère cérébral gauche. Les personnes atteintes de TSA ont tendance à avoir une latéralisation du langage vers la gauche réduite, ce qui pourrait expliquer pourquoi elles ont également un taux plus élevé de gauchers par rapport à la population générale.

Les différences dans le cerveau ne s'arrêtent pas là. Un autre examen rapide de Biologie 101 : dans chaque moitié, il y a des lobes : frontal, pariétal, occipital et temporal. À l'intérieur de ces lobes se trouvent des structures qui s'occupent de tout, du mouvement à la pensée. Au-dessus des lobes, se trouve le cortex cérébral alias matière grise. C'est là que le traitement de l'information se produit. Les plis dans le cerveau s'ajoutent à la surface du cortex cérébral. Plus il y a de surface ou de matière grise, plus il est possible de traiter d'informations.

Maintenant, nous allons devenir un peu technique. La matière grise se transforme en pics et en creux appelés respectivement gyri et sulci. Selon des chercheurs de l'Université d'État de San Diego, ces plis et rides profonds peuvent se développer différemment dans les TSA. Plus précisément, dans les cerveaux autistes, il y a significativement plus de repliement dans les lobes pariétaux et temporaux gauches ainsi que dans les régions frontale et temporale droites.

Ces altérations sont souvent corrélées avec des modifications de la connectivité du réseau neuronal, explique le Dr Culotta. En fait, il a été proposé que les régions corticales fortement connectées soient rapprochées pendant le développement, avec des gyri se formant entre les deux. Dans le cerveau autiste, la connectivité réduite du cerveau, connue sous le nom d'hypoconnectivité, permet aux régions faiblement connectées de se séparer, avec la formation de sillons entre elles. La recherche a montré que plus ces fosses sulcales sont profondes, plus la production du langage est affectée.

Malgré toutes ces informations sur la façon dont un cerveau autiste pourrait être mis en place, sa neurobiologie reste un mystère. Une chose qui est devenue une observation plus récente est qu'il ne s'agit peut-être pas seulement de la structure du cerveau, en d'autres termes, il ne s'agit peut-être pas tant du matériel que du logiciel, explique le Dr Anderson.

C'est peut-être le moment de l'activité cérébrale qui est anormal, que les signaux d'une région du cerveau à une autre deviennent flous dans le temps, explique le Dr Anderson. Et le résultat en est que le cerveau est plus stable dans l'autisme et qu'il n'est pas capable de se déplacer entre différentes pensées ou activités aussi rapidement ou aussi efficacement qu'une personne sans autisme.

Comment ça marche différemment ?

Les connexions au sein d'un cerveau lui donnent vie. Et ce sont les cellules du cerveau ou les neurones qui agissent en tant que messagers. Lorsqu'une cellule cérébrale est active, elle crée une impulsion électrique qui se propage à d'autres cellules du cerveau. Nous pensons que l'activité électrique est à la base de la pensée et du comportement et du fonctionnement du cerveau, explique le Dr Anderson.

Les chercheurs mesurent indirectement ces impulsions électriques en examinant à quel point les régions du cerveau sont synchronisées. Lorsque les régions travaillent ensemble, elles ont tendance à avoir une activité cérébrale en même temps. La connectivité fonctionnelle est la mesure de combien deux régions du cerveau semblent être synchronisées ou parler ensemble.

Le problème de connectivité

En comparant la connectivité fonctionnelle des cerveaux TSA et des cerveaux non affectés, les chercheurs constatent qu'il existe certains réseaux avec une connectivité plus faible, en particulier dans les modèles où la distance entre les régions du cerveau est plus grande.

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Dans l'autisme, il y a une sur-connectivité à courte portée et une sous-connectivité à longue portée, explique le Dr Anderson. Ainsi, pour les tâches qui nous obligent à combiner ou à assimiler des informations dans différentes parties du cerveau, comme la fonction sociale et les tâches motrices complexes, les personnes autistes ont plus de difficultés. Et quand il y a une tâche très spécifique centrée sur la seule région du cerveau qui est principalement impliquée – des activités comme prêter attention à des caractéristiques spécifiques du monde qui nous entoure, les personnes autistes ont tendance à être assez bonnes ou même meilleures que la normale.

Raisons possibles

Mais ces connexions sont aussi bonnes que les neurones transmettant le message à travers leurs corps cellulaires aux autres neurones. Les neurotransmetteurs sont ces messagers chimiques. Au cours des dernières années, une attention particulière a été accordée au lien entre les composés neurotoxiques, les neurotransmetteurs et les TSA, explique le Dr Culotta. Les neurotoxines sont des substances naturelles ou artificielles qui influencent le fonctionnement du système nerveux. Pensez : pesticides, insecticides et esters de phtalate (qui sont utilisés comme plastifiants dans la production de produits électroniques, d'emballages et de jouets pour enfants).

On pense que l'exposition prénatale ou périnatale à ces produits chimiques affecte le développement du cerveau et a donc été proposée comme mécanisme étiologique de l'autisme, dit-elle. Les mécanismes par lesquels les composés neurotoxiques peuvent provoquer l'autisme ne sont toujours pas clairs. L'un des mécanismes proposés est que les composés neurotoxiques interfèrent avec les neurotransmetteurs.

Ces différences ont-elles un impact sur les symptômes ?

Très probablement, le résultat de ces connexions se manifeste dans les signes et les symptômes que nous voyons. Cependant, le Dr Anderson prévient qu'il est difficile de savoir exactement quelle connexion cérébrale est en corrélation avec quel signe. En fin de compte, il y a encore beaucoup de choses que nous devons savoir, dit-il. En regardant simplement cette imagerie cérébrale, nous ne sommes pas vraiment en mesure d'expliquer tous les comportements que nous voyons.

Que se passe-t-il lorsque le cerveau autiste vieillit?

Les TSA commencent dès la petite enfance et se poursuivent à l'âge adulte. De nombreux symptômes et schémas cérébraux se normalisent avec l'âge, mais, en cours de route, de nombreux développements complexes ont lieu.

Par exemple, 20 à 30 pour cent des personnes atteintes d'autisme développent des troubles épileptiques. Mais la raison n'est pas vraiment comprise. Il se peut simplement qu'il y ait ce problème de poule et d'œuf, ou parfois le trouble épileptique peut les prédisposer à l'autisme, et parfois cela peut être l'inverse, et nous comprenons encore vraiment ce lien, dit le Dr Anderson.

Ensuite, il y a d'autres problèmes de santé mentale qui entrent en ligne de compte. Il est courant que les personnes vivant avec un TSA subissent également anxiété , dépression et TOC — plus que dans la population générale.

Une chose est sûre, la société peut bénéficier du cerveau autiste. De nombreuses personnes autistes ne le considèrent pas comme un trouble. Ils peuvent le voir comme un cadeau, dit le Dr Anderson. La société génère d'énormes avantages pour les personnes autistes. Ils sont si bons dans les tâches qui sont vraiment importantes pour la société. Et je pense qu'il est important de toujours souligner qu'il est dans l'intérêt de la société d'aider à créer des environnements où les personnes ayant des structures cérébrales et des comportements différents peuvent s'épanouir.

Sources des articles

Définition des troubles du spectre autistique :NINDS, date de publication septembre 2015. Fiche d'information sur les troubles du spectre autistique

Architecture du cerveau :NINDS, 2020, Notions de base sur le cerveau : Connaissez votre cerveau