Autisme Spectrum Stoornis (ASS) is ingewikkeld. Het verwijst naar een groot aantal complexe neurologische ontwikkelingsstoornissen, die allemaal gekenmerkt worden door zich herhalende gedragspatronen en moeilijkheden met sociale contacten en interactie. Deze symptomen, zoals het onvermogen om oogcontact te maken of over gevoelens te praten, de herhaalde zinnen, of de overdreven aandacht voor bepaalde voorwerpen of onderwerpen, beginnen al vroeg in de kindertijd en blijven het dagelijks functioneren gedurende het hele leven van de persoon beïnvloeden.
“Autisme heeft meerdere oorzaken, zoals genetische factoren, en omgevingsfactoren, comorbide neurologische en mentale aandoeningen, zoals epilepsie, verstandelijke handicap, OCD en ADHD, en een breed scala aan symptomatologie,” zegt Lorenza Culotta, PhD, een post-doctoraal fellow aan de Northwestern University’s Feinberg School of Medicine, Center for Autism and Neurodevelopment.
Als we naar de hersenen kijken voor antwoorden of een diagnose, zullen we die niet noodzakelijkerwijs vinden – althans niet gemakkelijk. Met beeldvormingstechnieken kunnen we verschillen zien die we kunnen meten; maar het is moeilijk om een autistisch brein te onderscheiden van een brein zonder ASS met voldoende gevoeligheid en specificiteit om een prognose te stellen of zelfs een diagnose te stellen.
“De veranderingen in de hersenen zijn subtiel en we zien ze meestal in het gemiddelde over veel individuen, omdat bij afzonderlijke individuen de normale verschillen van persoon tot persoon veel dramatischer zijn dan de subtiele systematische veranderingen die in verband worden gebracht met autisme,” zegt Jeffrey S. Anderson, MD, PhD, hoogleraar radiologie aan de Universiteit van Utah.
Dat neemt niet weg dat de wetenschap veel vergelijkende studies heeft gedaan tussen hersenen van mensen met ASS en hersenen die niet zijn aangetast. Hier is wat hun bevindingen ons kunnen vertellen over de structuur en het samenspel van de autistische hersenen.
Hoe verschilt de structuur van de hersenen?
“De neuroanatomie van autisme is moeilijk te beschrijven,” zegt Dr. Culotta. Dus is het misschien makkelijker om te praten over de architectuur van de hersenen en hoe de autistische hersenen kunnen verschillen.
Dus wat is er anders aan de structuur van dit drie kilo wegende orgaan? Laten we beginnen met een snelle anatomische opfrisser: Allereerst zijn de hersenen verdeeld in twee helften of hemisferen. Het zijn deze twee hersenhelften die ons het idee geven van een linker- en een rechterhersenhelft. In werkelijkheid stuiteren ons denken en onze cognitieve processen heen en weer tussen de twee helften. “Bij autisme is het een beetje moeilijk communiceren tussen de linker- en de rechterhersenhelft. Er zijn niet zoveel sterke verbindingen tussen de twee hersenhelften,” zegt Dr. Anderson.
In de afgelopen jaren heeft de wetenschap ontdekt dat de hersenhelften van ASS-hersenen iets meer symmetrie hebben dan die van een regulier brein. Dit kleine verschil in asymmetrie is niet genoeg om de diagnose ASS te stellen, aldus een rapport in Nature Communications. En hoe de symmetrie precies een rol speelt bij de kenmerken van autisme is nog onderwerp van onderzoek.
Hier is wat onderzoekers wel weten. Links-rechts asymmetrie is een belangrijk aspect van de organisatie van de hersenen. Sommige hersenfuncties hebben de neiging te worden gedomineerd, of om de technische term lateralisatie te gebruiken, door een kant van de hersenen. Een voorbeeld hiervan is spraak en begrip. Bij de meeste mensen (95 procent van de rechtshandigen en ongeveer 70 procent van de linkshandigen) wordt dit verwerkt in de linker hersenhelft. Bij mensen met ASS is de taal lateralisatie naar links verminderd, wat de reden zou kunnen zijn dat zij ook vaker linkshandig zijn dan de algemene bevolking.
De verschillen in de hersenen houden daar niet op. Nog een snelle Biologie 101: Binnen elke hersenhelft zijn er kwabben: frontale, pariëtale, occipitale en temporale kwabben. Binnen deze kwabben bevinden zich structuren die verantwoordelijk zijn voor alles, van bewegen tot denken. Bovenop de kwabben ligt de hersenschors, ook wel grijze stof genoemd. Dit is waar informatieverwerking plaatsvindt. De plooien in de hersenen vergroten de oppervlakte van de hersenschors. Hoe meer oppervlakte of grijze stof er is, hoe meer informatie er kan worden verwerkt.
Nu gaan we een beetje technisch worden. Grijze stof rimpelt in pieken en dalen die respectievelijk gyri en sulci worden genoemd. Volgens onderzoekers van de San Diego State University, kunnen deze diepe plooien en rimpels zich anders ontwikkelen bij ASS. Specifiek, in autistische hersenen is er significant meer plooiing in de linker pariëtale en temporale kwabben, evenals in de rechter frontale en temporale regio’s.
“Deze veranderingen zijn vaak gecorreleerd met wijzigingen in neuronale netwerk connectiviteit,” zegt Dr. Culotta. “In feite is voorgesteld dat sterk verbonden corticale regio’s tijdens de ontwikkeling naar elkaar toe worden getrokken, met daartussen de vorming van gyri. In het autistische brein zorgt de verminderde connectiviteit van de hersenen, bekend als hypoconnectiviteit, ervoor dat zwak verbonden regio’s uit elkaar drijven, met sulci die zich tussen hen vormen.” Onderzoek heeft aangetoond dat hoe dieper deze sulcale putjes zijn, hoe meer de taalproductie wordt beïnvloed.
Kind Autisme Test (Zelfbeoordeling)?
Doe onze quiz van 3 minuten om te zien of uw kind mogelijk autisme heeft.
Doe onze Kind Autisme Test
Ondanks al deze informatie over hoe een autistisch brein in elkaar zou kunnen zitten, is de neurobiologie ervan nog steeds een mysterie. “Eén ding dat een recentere observatie is geworden, is dat het misschien niet alleen om de structuur van de hersenen gaat, met andere woorden, het gaat misschien niet zozeer om de hardware als wel om de software,” zegt Dr. Anderson.
“Het kan de timing van de hersenactiviteit zijn die abnormaal is, dat de signalen van het ene gebied van de hersenen naar het andere vervaagd raken in de tijd,” zegt Dr. Anderson. “En het resultaat daarvan is dat de hersenen bij autisme stabieler zijn en niet zo snel of efficiënt kunnen schakelen tussen verschillende gedachten of activiteiten als iemand zonder autisme.”
Hoe werkt het anders?
De verbindingen binnen een brein brengen het tot leven. En het zijn de hersencellen of neuronen die als boodschappers fungeren. “Wanneer een hersencel actief is, creëert hij een elektrische impuls en die wordt doorgegeven aan andere cellen in de hersenen. Wij denken dat elektrische activiteit aan de basis ligt van denken en gedrag en hoe de hersenen functioneren,” zegt Dr. Anderson.
Onderzoekers meten deze elektrische impulsen indirect door te kijken hoe gesynchroniseerd regio’s van de hersenen zijn. Als regio’s samenwerken, hebben ze de neiging om op hetzelfde moment hersenactiviteit te vertonen. Functionele connectiviteit is de meting van de mate waarin twee hersengebieden gesynchroniseerd lijken te zijn of met elkaar praten.
Het connectiviteitsprobleem
Wanneer onderzoekers de functionele connectiviteit van hersenen met ASS vergelijken met die van niet-aangedane hersenen, zien ze dat er sommige netwerken zijn met een lagere connectiviteit, vooral in patronen waar de afstand tussen hersengebieden groter is.
“In autisme is er over-connectiviteit op korte afstand en onder-connectiviteit op lange afstand,” zegt Dr. Anderson. “Dus voor taken waarbij we informatie in verschillende delen van de hersenen moeten combineren of assimileren, zoals sociale functies en complexe motorische taken, hebben mensen met autisme meer moeite. En wanneer er een zeer specifieke taak is die gericht is op het enkele hersengebied dat er primair bij betrokken is – activiteiten zoals aandacht voor specifieke kenmerken in de wereld om ons heen, zijn mensen met autisme over het algemeen vrij goed of zelfs beter dan normaal.”
Mogelijke redenen
Maar deze verbindingen zijn slechts zo goed als de neuronen die de boodschap door hun cellichamen naar andere neuronen transporteren. Neurotransmitters zijn die chemische boodschappers. “De laatste jaren is er speciale aandacht besteed aan het verband tussen neurotoxische stoffen, neurotransmitters en ASS,” zegt Dr. Culotta. Neurotoxinen zijn natuurlijke of kunstmatige stoffen die de werking van het zenuwstelsel beïnvloeden. Denk: pesticiden, insecticiden en ftalaatesters (die worden gebruikt als weekmakers bij de productie van elektronica, verpakkingen en kinderspeelgoed).
“Prenatale of perinatale blootstelling aan deze chemicaliën wordt verondersteld de hersenontwikkeling te beïnvloeden en is daarom voorgesteld als een etiologisch mechanisme van autisme,” zegt ze. “De mechanismen waardoor de neurotoxische verbindingen autisme kunnen veroorzaken zijn nog onduidelijk. Een van de voorgestelde mechanismen is dat neurotoxische verbindingen interfereren met neurotransmitters.”
Beïnvloeden deze verschillen de symptomen?
Het meest waarschijnlijk is dat het resultaat van deze verbindingen zich manifesteert in de tekenen en de symptomen die we zien. Dr. Anderson waarschuwt echter dat het moeilijk is om precies te weten welke hersenverbinding correleert met welk symptoom. “Uiteindelijk moeten we nog heel veel weten,” zegt hij. “
What Happens When The Autistic Brain Ages?
ASD begint in de vroege kindertijd en gaat door tot in de volwassenheid. Veel van de symptomen en hersenpatronen normaliseren naarmate men ouder wordt, maar gaandeweg vindt er een complexe ontwikkeling plaats.
Bij 20 tot 30 procent van de mensen met autisme treden bijvoorbeeld epileptische aanvallen op. Maar de reden daarvoor wordt niet echt begrepen. “Het kan zijn dat er een kip-en-ei-kwestie is, of dat de aanvalsstoornis soms autisme in de hand werkt, en soms is het andersom, en we begrijpen dat verband nog niet echt,” zegt Dr. Anderson.
Daarnaast zijn er nog andere psychische aandoeningen die een rol spelen. Het komt vaak voor dat mensen met ASS ook last hebben van angst, depressie en OCD – meer dan in de algemene bevolking.
Eén ding is zeker, de samenleving kan profiteren van het autistische brein. “Veel mensen met autisme zien het niet als een stoornis. Zij kunnen het zien als een gave,” zegt Dr. Anderson. “De maatschappij genereert enorme voordelen van individuen met autisme. Ze zijn zo goed in taken die echt belangrijk zijn voor de samenleving. En ik denk dat het belangrijk is om altijd te benadrukken dat het in het belang van de samenleving is om omgevingen te helpen creëren waarin mensen met verschillende hersenstructuren en manieren van gedrag kunnen gedijen.”