Két eltérő agyi kapcsoltsági mintázat különíthető el autizmusban
Az egyik altípus csökkent agyterületek közötti kommunikációval, azaz hipokonnektivitással járt, míg a másik fokozott kapcsolódást, azaz hiperkonnektivitást mutatott.
Az autizmus spektrum zavar olyan idegfejlődési eredetű állapot, amelyben a társas interakciók, a kommunikáció, a viselkedés és az érzékszervi ingerek feldolgozása eltér a megszokott mintázatoktól. Az autista emberek tapasztalatai, készségei és szükségletei rendkívül változatosak, ami a klinikai kép jelentős heterogenitását eredményezi. Egyes neurológusok feltételezik, hogy ez a sokféleség részben az agy szerveződésében és neurobiológiai működésében megmutatkozó különbségekre vezethető vissza, ám eddig csak kevés kutatás tudta közvetlenül összekapcsolni a viselkedésbeli eltéréseket konkrét biológiai folyamatokkal.
A New York székhelyű Child Mind Institute kutatói egy olyan vizsgálatot végeztek, amelynek célja az autizmushoz köthető agyi kapcsolódási mintázatok pontosabb feltérképezése volt. Eredményeik, amelyeket a Nature Neuroscience közölt, két jól elkülöníthető autizmus-altípust azonosítottak, amelyek eltérő funkcionális konnektivitási mintázatokkal jellemezhetők. A kutatás vezetője, Alessandro Gozzi szerint a vizsgálatot az a frusztráció inspirálta, amelyet az autizmus képalkotó vizsgálati eredményeinek ellentmondásos értelmezése váltott ki. A klinikai sokféleséghez hasonlóan a képalkotó vizsgálatok is változatos, gyakran egymásnak ellentmondó eredményeket hoztak: egyes tanulmányok csökkent, mások fokozott funkcionális kapcsolódást mutattak ki, míg megint mások összetettebb mintázatokat írtak le. Ez hosszú vitát indított arról, hogy a variabilitás valódi biológiai jelenséget tükröz-e, vagy csupán egy olyan zaj, amelyet átlagolással kellene kezelni.
Gozzi és munkatársai azt feltételezték, hogy az autista emberek agyi kapcsolódási mintázataiban megfigyelt különbségek nem véletlenszerűek, hanem biológiai jelentőséggel bírnak. Ennek vizsgálatára egy fajok közötti összehasonlításon alapuló kutatási tervet dolgoztak ki. Kiindulópontként egér modellszervezeteket alkalmaztak, mivel ezekben jól kontrollálható genetikai és biológiai eltérések hozhatók létre, amelyek az autizmushoz hasonló viselkedési jellegzetességeket eredményeznek, és lehetővé teszik az ok-okozati mechanizmusok közvetlenebb vizsgálatát.
A kutatók húsz különböző autizmushoz köthető egérmodell agyi konnektivitási mintázatait elemezték, majd ezeket összevetették autista emberekről készült agyi felvételekkel. Első lépésként azt vizsgálták, hogy az egérmodellekben megjelenő, egymástól jelentősen eltérő kapcsolódási mintázatok összefüggésbe hozhatók-e meghatározott molekuláris vagy sejtszintű folyamatokkal. Ezt követően azt is megvizsgálták, hogy ezek a mintázatok megjelennek-e az emberi agyi képalkotásban. A cél az volt, hogy a korábban problémának tekintett variabilitást mechanisztikus információforrássá alakítsák: ne azt kérdezzék, hogy az autista agy általánosságban „túl-” vagy „alulkapcsolt-e”, hanem azt, hogy léteznek-e elkülöníthető konnektivitási altípusok, amelyek különböző biológiai háttérfolyamatokra utalnak.
A kapcsolódási mintázatok feltérképezéséhez nyugalmi állapotú funkcionális MRI-t alkalmaztak, amely az éber, de feladatot nem végző agy spontán aktivitását követi a véráramlás változásain keresztül. A funkcionális konnektivitás azt fejezi ki, hogy két agyterület aktivitása mennyire változik együtt az időben, ami a köztük fennálló kommunikációra utal. A kutatás három fő lépésből állt: az egérmodellek széles körének vizsgálatából, az ezekben megjelenő mintázatok csoportosításából és biológiai értelmezéséből, valamint annak meghatározásából, hogy ezek az altípusok megjelennek-e az emberi agyban is.
A vizsgálat végül két jól elkülöníthető konnektivitási mintázatot tárt fel, amelyek mind az egérmodellekben, mind az emberekben megfigyelhetők voltak. Az egyik altípus csökkent agyterületek közötti kommunikációval, azaz hipokonnektivitással járt, míg a másik fokozott kapcsolódást, azaz hiperkonnektivitást mutatott. Ezek a mintázatok nem egyszerűen általános „több” vagy „kevesebb” kapcsolódást jelentettek, hanem agyszerte szerveződő, jól körülírható hálózati eltéréseket. A hipokonnektív altípus elsősorban szinaptikus folyamatokkal függött össze, ami a neuronok közötti kommunikáció zavarára utal. A hiperkonnektív altípus ezzel szemben immunológiai útvonalakkal és génszabályozási eltérésekkel mutatott kapcsolatot, ami arra utal, hogy neuroimmunológiai folyamatok és regulációs zavarok is hozzájárulhatnak bizonyos idegi hálózati működészavarokhoz.
Ezek az eredmények új megvilágításba helyezhetik az autizmus neurobiológiai hátterét, és hosszabb távon hozzájárulhatnak olyan támogatási és intervenciós módszerek kialakításához, amelyek figyelembe veszik az egyéni biológiai különbségeket. Gozzi hangsúlyozta, hogy két autista személy hasonló viselkedési jellemzők mellett is eltérő agyi és molekuláris mechanizmusokkal rendelkezhet, ami alapvető jelentőségű lehet a személyre szabott megközelítések kidolgozásában. Bár a módszer még nem alkalmas klinikai diagnosztikára, fontos lépést jelent a precíziós pszichiátria irányába, mivel lehetővé teszi annak vizsgálatát, hogy melyik hálózati altípus van jelen, milyen biológiai folyamatok állnak mögötte, és ezek hogyan befolyásolhatják az intervenciók hatékonyságát.
A kutatók a jövőben olyan humán adatbázisok elemzését tervezik, amelyekben a képalkotó adatok mellett részletes fenotípusos információk is rendelkezésre állnak, beleértve a kognitív működést, az érzékszervi tüneteket, a fejlődési jellemzőket, az adaptív funkciókat, a klinikai előzményeket és a genetikai adatokat. Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsék, miként kapcsolódnak a feltárt agyi altípusok az autizmus való életbeli diverzitásához. Emellett további egérmodellek bevonásával szeretnék finomítani az altípusok leírását, és feltárni, hogy a jelenleg azonosított két mintázaton túl létezhetnek-e további, biológiailag elkülönülő csoportok. A kutatócsoport célja az is, hogy pontosabban meghatározza a hiper- és hipokonnektivitás mögött álló fiziológiai folyamatokat, és feltárja, hogyan kapcsolódnak ezek a neuronális aktivitáshoz, a hálózati dinamikához és az ingerlékenység-gátlás egyensúlyához. Végső céljuk annak megértése, hogy a kimutatott konnektivitási mintázatok milyen következményekkel járnak az agyműködésre és annak zavaraira.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Autism may have two distinct subtypes based on brain connectivity patterns
Autism subtypes identified using cross-species functional connectivity analyses
Irodalmi hivatkozás:
Marco Pagani et al, Autism subtypes identified using cross-species functional connectivity analyses, Nature Neuroscience (2026). DOI: 10.1038/s41593-026-02287-z.
