زیست‌‌شناسی عصبی اُتیسم

دکتر فاطمه سادات میرفاضلی، دستیار روان‌‌پزشکی دانشگاه علوم پزشکی ایران، ۱۳۹۵/۲/۲۲

اُتیسم چیست؟

اُتیسم یک اختلال فراگیر تکاملی است که با اختلال در ارتباطات و روابط اجتماعی، رفتارهای قالبی و علایق محدود شناخته می‌شود. این اختلال در پسرها چهار برابر دختران شیوع دارد.

تحقیقات نشان‌‌دهنده نقش عوامل زیست‌‌شناختی و محیطی برای ایجاد آن است. یکی از جدیدترین نظریه‌‌هایی که برای ایجاد آن مطرح می‌‌کنند نظریه نظام‌‌مندی-همدلی (systemizing-empathizing theory) بارون کوهن است. این نظریه بیان می‌کند که مدل شناختی انسان‌‌ها در طیفی بین نظام‌‌مندکننده و همدلی‌‌کننده قرار می‌‌گیرد. نظام‌‌مندکننده‌‌ها کسانی هستند که به دنبال پیدا کردن قواعد یک سیستم هستند تا رفتار آن را پیش‌‌بینی کنند. این افراد در محیط‌‌های اجتماعی خوب عمل نمی‌‌کنند، چرا که رفتار‌‌های سیستم‌‌های اجتماعی با بهترین قواعد ریاضی هم بیشتر از ۱۰ درصد قابل پیش‌‌بینی نیست. همدلی‌‌کننده‌‌ها کسانی هستند که در محیط‌‌های اجتماعی خوب عمل می‌‌کنند. احساسات، عقاید و افکار آدم‌‌ها را خوب می‌‌فهمند و پاسخ مناسبی به آن ارائه می‌‌دهند. مردها بیشتر نظام‌‌مندکننده و زن‌‌ها بیشتر همدلی‌‌کننده هستند. نظام‌‌مند کردن تحت تأثیر تستوسترون بر مغز در زمان جنینی است. در حالت عادی افراد دارای هر دو توانایی نظام‌‌مند کردن و همدلی کردن هستند، اما بسته به برابر بودن این توانایی‌‌ها یا ارجحیت یکی از این مدل‌‌های شناختی، مدل شناختی غالب فرد تعیین می‌‌شود. بارون کوهن معتقد است که اتیسم وقتی ایجاد می‌‌شود که توانایی نظام‌‌مند کردن فرد بالا ولی همدلی کردن وی صفر است. به گفته وی، در واقع اتیسم وضعیت یک مغز بسیار مردانه (hyper male brain state) است.

اُتیسم و مغز اجتماعی

قسمت‌‌های اصلی اجتماعی مغز ما شامل آمیگدال، شکنج تمپورال فوقانی، شکنج فوزیفورم و شکنج اُربیتوفرونتال است. پردازش صورت و حرکت‌‌های بدن از مسؤولیت‌‌های اصلی مغز اجتماعی است و مهمترین اطلاعات اجتماعی از پردازش صورت به‌‌ خصوص چشم‌‌ها به دست می‌‌آید.

آمیگدال مسؤول شناسایی خطر در محیط، پردازش محرک‌‌های احساسی شامل احساسات صورت مخصوصاً احساس ترس و خشم و جهت نگاه کردن است. شکنج فوزیفورم مخصوص پردازش قسمت‌‌های ساختاری و ثابت صورت (قسمت‌‌های استاتیک صورت) است.شکنج تمپورال فوقانی مخصوص پردازش حرکات بدن و پیش‌‌بینی قصد و نیت افراد، دنبال کردن نگاه دیگران، پردازش نگاه دیگران و ناحیه یکپارچه شدن اطلاعات بینایی و شنوایی است. قسمت اُربیتوفرونتال مخصوص پردازش اتخاذ دیدگاه دیگران و قواعد اجتماعی است.

با توجه به اختلال اجتماعی در افراد مبتلا به اتیسم قابل پیش‌‌بینی است که فعالیت مغز اجتماعی در اتیسم متفاوت است.

براساس پژوهش‌‌های اخیر، آمیگدال افراد مبتلا به اتیسم در پردازش محرک‌‌های احساسی کمتر فعال می‌‌شود. همچنین هنگام نگاه کردن به چشمها، افزایش فعالیت آمیگدال در افراد مبتلا به اتیسم دیده می‌‌شود. به همین دلیل افراد مبتلا به اتیسم از پردازش مهمترین قسمت اطلاعات اجتماعی که چشم‌‌هاست، محروم هستند.

همچنین هنگام مشاهده حرکت‌‌های بدن از جمله صورت، افراد مبتلا به اتیسم کاهش فعالیت در شکنج تمپورال فوقانی نشان می‌‌دهند، بنابراین از پردازش حرکات صورت و بدن ناتوان هستند. همچنین آن‌‌ها نمی‌‌توانند نگاه افراد را به خوبی به صورت خودکار دنبال کنند، که منجر به اختلال بیشتر در اطلاعات اجتماعی خواهد شد. همچنین در مطالعات دیده شده که در این افراد هنگام پردازش چهره، به جای شکنج فوزیفرم قسمت‌‌های دیگر مغز فعال می‌‌شود و پردازش چهره در محل‌‌هایی صورت می‌‌گیرد که مخصوص پردازش و طبقه‌‌بندی اشیا است. این یافته با دیدگاه نظام‌‌مند بودن افراطی افراد مبتلا به اتیسم منطبق است. در واقع به نظر می‌‌رسد افراد مبتلا به اتیسم، اطلاعات محیط‌‌های اجتماعی را هم مانند سیستم‌‌های غیراجتماعی پردازش می‌‌کنند.

پس به‌صورت خلاصه افراد مبتلا به اتیسم اختلال در پردازش استاتیک چهره، احساسات چهره، دنبال کردن نگاه دیگران و خواندن نیت دیگران دارند.

اُتیسم و ژن‌‌ها

سندرم‌‌های تک‌‌‌ژنی (Single Gene Syndromes)

سندرم‌‌هایی از قبیل کروموزوم x شکننده و توبروس اسکلروسیس، سندرم‌‌هایی هستند که در آنها اختلال در یک ژن منجر به طیفی از تظاهرات بالینی می‌‌شود. در این سندرم‌‌ها که معمولاً اختلال در مسیرهای سنتز پروتئین را باعث می‌‌شوند، طیفی از تظاهرات رفتاری اتیسم مشهود است.

سایر ژن‌‌های مرتبط با اُتیسم

 به جز سندرم‌‌های تک‌‌‌ژنی که ذکر شد، معمولاً چندین ژن در ایجاد اختلالات طیف اتیسم ایدیوپاتیک نقش دارد، ولی وجودشان به تنهایی کافی نبوده و لزوماً منجر به بیماری نمی‌‌شود. این ژن‌‌‌ها معمولاً ناشی از جهش‌‌های نقطه‌‌ای و تفاوت‌‌‌های تک‌‌‌نوکلئوتیدی در ژن‌‍‌ها هستند.

از ژن‌‌ها به فنوتیپ 

 با توجه به این که ژن‌‌ها و مسیرهای متابولیک متعددی در اختلال اتیسم درگیر است، پیدا کردن یک مسیر واحد از ژن به تغییرات فنوتیپی در رفتار و شناخت، کار بسیار دشواری است. پژوهش‌‌ها بعضی از ژن‌‌ها را در ایجاد تظاهرات ویژه اتیسم دخیل می‌‌دانند. می‌‌توان از میان آن‌‌ها به ژن CNTNAP2 در اختلال زبان در اتیسم، تغییرات ژن رسپتور اکسی‌‌توسین در فعالیت هیپوتالاموس وآمیگدال و تغییرات پروموتر MET مرتبط با پردازش صورت، اشاره کرد.

از آن‌جا که وجود ژن‌‌های مرتبط با خطر بروز اتیسم لزوماً به معنی ایجاد اتیسم نیست و از سویی وجود ژن خاص و تغییرات رونویسی و یا تغییرات تولید پروتئین خاص الزاماً به معنی رابطه علت و معلولی بین ژن و فنوتیپ نمی‌‌باشد، محققان به روش‌‌های جدیدی برای تحلیل داده‌‌های زیستی جهت یافتن مسیرهای ژن‌‌‌های منجر به تغییرات فنوتیپی اتیسم متوسل شده‌‌اند. با پیدا کردن ژن‌‌هایی که در طول مسیر رونویسی و ترجمه، مسیر مشترکی با سایر ژن‌‌های مستعد کننده اتیسم دارند و کنار هم گذاشتن اطلاعات آن‌‌ها، می‌‌توان به پیدا کردن مدل دقیق‌‌تری از نقش ژن‌‌هایی که در ایجاد اتیسم نقش دارند، دست یافت. حاصل این مطالعات یافتن دو گروه ژن دخیل در اتیسم است؛ FMRP و CHD8 که هر دو تغییراتی را به ترتیب در تنظیم رونویسی/کروماتین و تغییرات پروتئین‌‌های سیناپسی ایفا می‌‌کنند. تغییرات تنظیم رونویسی/کروماتین می‌‌تواند از طریق جهش‌‌هایی که منجر به از دست رفتن فعالیت ژن می‌‌شود، به تغییرات نورونی در سطح کورتکس و استریاتوم بینجامد. تغییرات پروتئین‌‌های سیناپسی نیز می‌‌تواند از طریق جهش‌‌هایی که منجر به از دست رفتن فعالیت ژن می‌‌شود، در دوران کودکی فرد تأثیر بگذارد.

منابعی برای مطالعه بیشتر

۱٫ Willsey AJ, State MW. Autism spectrum disorders: from genes to neurobiology. Current opinion in neurobiology. 2015 Feb 28;30:92-9.

۲٫ Sanders SJ. First glimpses of the neurobiology of autism spectrum disorder. Current opinion in genetics & development. 2015 Aug 31;33:80-92.

۳٫ Pelphrey K, Adolphs R, Morris JP. Neuroanatomical substrates of social cognition dysfunction in autism. Mental retardation and developmental disabilities research reviews. 2004 Nov 1;10(4):259-71.

۴٫ Ecker C. The neuroanatomy of autism spectrum disorder: An overview of structural neuroimaging findings and their translatability to the clinical setting. Autism. 2016 Mar 14:1362361315627136.

۵٫ Ecker C, Bookheimer SY, Murphy DG. Neuroimaging in autism spectrum disorder: brain structure and function across the lifespan. The Lancet Neurology. 2015 Nov 30;14(11):1121-34.

۶٫ Baron-Cohen, Simon. “The hyper-systemizing, assortative mating theory of autism.”Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry30.5 (2006): 865-872.

۷٫ Baron-Cohen S, Wheelwright S, Lawson J, Griffin R, Ashwin C, Billington J, Chakrabarti B. Empathizing and systemizing in autism spectrum conditions. Handbook of autism and pervasive developmental disorders. 2005;1:628-39.

۸٫ Wakabayashi A, Baron-Cohen S, Uchiyama T, Yoshida Y, Kuroda M, Wheelwright S. Empathizing and systemizing in adults with and without autism spectrum conditions: Cross-cultural stability. Journal of autism and developmental disorders. 2007 Nov 1;37(10):1823-32.

---