הפרעת הספקטרום האוטיסטי טרם נקשרה לסיבה אחת, בשל המגוון הרחב של הסימפטומים והחומרה שלה. עם זאת, מחקר של חוקרים מאוניברסיטת וירג'יניה מציע גישה חדשה ומבטיחה למציאת תשובות, כזו שעלולה להוביל להתקדמות בחקר מחלות והפרעות נוירולוגיות אחרות.
הגישות הנוכחיות לחקר אוטיזם כוללות התבוננות והבנה של ההפרעה באמצעות חקר ההשלכות ההתנהגותיות שלה, תוך שימוש בטכניקות כמו הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית הממפה את תגובות המוח לקלט ופעילות, אך מעט עבודה נעשתה כדי להבין מה גורם לתגובות אלו.
עם זאת, חוקרים מהמכללה של UVA ובית הספר לתארים מתקדמים לאמנויות ומדעים הצליחו להבין טוב יותר את ההבדלים הפיזיולוגיים בין מבני המוח של אנשים אוטיסטים ולא אוטיסטים באמצעות שימוש ב-Diffusion MRI, טכניקה המודדת דיפוזיה מולקולרית ברקמה ביולוגית. להתבונן כיצד מים נעים ברחבי המוח ומקיימים אינטראקציה עם ממברנות התא. הגישה סייעה לצוות ה-UVA לפתח מודלים מתמטיים של מיקרו-מבנים מוחיים שעזרו לזהות הבדלים מבניים במוחם של אלו עם אוטיזם ואלו ללא.
"לא הובן היטב מה עשויים להיות ההבדלים האלה", אמר בנג'מין ניומן, חוקר פוסט-דוקטורט מהמחלקה לפסיכולוגיה של UVA, בוגר לאחרונה של התוכנית לתואר שני במדעי המוח של UVA School of Medicine ומחבר ראשי של מאמר שפורסם החודש ב PLoS ONE. "גישה חדשה זו בוחנת את ההבדלים הנוירונים התורמים לאטיולוגיה של הפרעת הספקטרום האוטיסטי."
בהתבסס על עבודתם של אלן הודג'קין ואנדרו האקסלי, שזכו בפרס נובל לרפואה לשנת 1963 על תיאור מאפייני המוליכות האלקטרוכימית של נוירונים, ניומן ושותפיו יישמו את המושגים הללו כדי להבין כיצד מוליכות זו שונה אצל אלו עם אוטיזם ואלו ללא. , תוך שימוש בנתוני הדמייה העדכניים ביותר ובמתודולוגיות חישוביות. התוצאה היא גישה ראשונה מסוגה לחישוב המוליכות של אקסונים עצביים ויכולתם לשאת מידע דרך המוח. המחקר גם מציע ראיות לכך שההבדלים המיקרו-סטרוקטורליים הללו קשורים ישירות לציוני המשתתפים בשאלון התקשורת החברתית, כלי קליני נפוץ לאבחון אוטיזם.
"מה שאנחנו רואים הוא שיש הבדל בקוטר של הרכיבים המיקרו-סטרוקטורליים במוחם של אנשים אוטיסטים שיכול לגרום להם להוביל חשמל לאט יותר", אמר ניומן. "המבנה הוא שמגביל את אופן פעולתו של המוח."
אחד מחבריו של ניומן, ג'ון דארל ואן הורן, פרופסור לפסיכולוגיה ומדעי הנתונים ב-UVA, אמר, כי לעתים קרובות כל כך אנו מנסים להבין אוטיזם באמצעות אוסף של דפוסי התנהגות שעלולים להיות חריגים או להיראות שונים.
"אבל הבנת ההתנהגויות האלה יכולה להיות קצת סובייקטיבית, תלוי מי מבצע את התצפית", אמר ואן הורן. "אנחנו צריכים נאמנות רבה יותר מבחינת המדדים הפיזיולוגיים שיש לנו כדי שנוכל להבין טוב יותר מאיפה מגיעות ההתנהגויות האלה. זו הפעם הראשונה שמדדים מסוג זה מיושמים באוכלוסייה קלינית, וזה שופך אור מעניין על המקורות של ASD."
ואן הורן אמר שנעשתה עבודה רבה עם הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית, תוך הסתכלות על שינויים באותות הקשורים לחמצן בדם אצל אנשים אוטיסטים, אבל המחקר הזה, הוא אמר "נכנס קצת יותר לעומק".
"זה שואל לא אם יש הבדל הפעלה תפקודי קוגניטיבי מסוים; זה שואל איך המוח למעשה מעביר מידע סביב עצמו דרך הרשתות הדינמיות האלה", אמר ואן הורן. "ואני חושב שהצלחנו להראות שיש משהו שונה באופן ייחודי באנשים שאובחנו על הספקטרום האוטיסטי ביחס לנבדקי שליטה שמתפתחים בדרך כלל."
ניומן ואן הורן, יחד עם המחברים המשותפים ג'ייסון דרוזגל וקווין פלפרי מבית הספר לרפואה של UVA, קשורים למרכז המצוינות של המכון הלאומי לבריאות לאוטיזם (ACE), יוזמה התומכת רב-תחומית ורב-מוסדית בקנה מידה גדול. מחקרים על ASD במטרה לקבוע את הסיבות להפרעה ואת הטיפולים הפוטנציאליים שלה.
לדברי פלפרי, מדען מוח ומומחה לפיתוח מוח והחוקר הראשי של המחקר, מטרת העל של פרויקט ACE היא להוביל את הדרך בפיתוח גישת רפואה מדויקת לאוטיזם.
"מחקר זה מספק את הבסיס למטרה ביולוגית למדידת תגובת הטיפול ומאפשר לנו לזהות דרכים לפיתוח טיפולים עתידיים", אמר.
ואן הורן הוסיף כי למחקר עשויות להיות השלכות גם על הבדיקה, האבחנה והטיפול בהפרעות נוירולוגיות אחרות כמו פרקינסון ואלצהיימר.
"זהו כלי חדש למדידת המאפיינים של נוירונים שאנו נרגשים מהם במיוחד. אנחנו עדיין בוחנים מה נוכל לזהות בעזרתו", אמר ואן הורן.
