Une synchronisation anormale identifiée dans le cerveau de patients présentant des symptômes autistiques, c’est la découverte de cette équipe de l’Institut Riken (Japon), qui suggère que ces « décalages temporels » dans certaines petites zones du cerveau contribuent aux symptômes cognitifs complexes du trouble du spectre autistique (TSA). En constatant par imagerie cérébrale que la sévérité des symptômes autistiques est liée à la durée de conservation des données stockées par ces zones « temporellement décalées » du cerveau, les scientifiques suggèrent, dans la revue eLife, que cette perturbation des échelles temporelles même minime pourrait avoir des effets démesurés et expliquer les comportements répétitifs et les difficultés de communicatuon des personnes autistes.
Les zones sensorielles du cerveau qui reçoivent les informations des yeux, de la peau et des muscles ont généralement des périodes de traitement plus courtes que les zones cognitives d'ordre supérieur qui intègrent des données et contrôlent la mémoire et la prise de décision. C’est cette hiérarchie des échelles de temps neurales entre les différentes zones du cerveau qui pourrait être perturbée dans l’autisme. Ce traitement atypique de l'information dans le cerveau pourrait expliquer des symptômes caractéristiques comme les comportements répétitifs et les difficultés de communication.
Une dynamique temporelle perturbée aux effets démesurés : l’activité du cerveau d’hommes adultes atteints d’autisme a été comparée à celle de patients exempts d’autisme, via imagerie par résonance magnétique. Au repos, les 2 groupes présentent la structure attendue : soit des échelles de temps plus longues dans les zones du cerveau frontal liées au contrôle exécutif, et des échelles de temps plus courtes dans les zones sensorielles et motrices. Mais durant des tâches plus complexes, chez les patients autistes, la zone du caudé droit montre une échelle de temps neurale plus longue que la normale, et ce décalage est d’autant plus important que les comportements répétitifs sont marqués. Ces différences d'activité cérébrale sont également observées chez les enfants autistes vs neurotypiques.
Des changements structurels dans ces petites zones du cerveau lient cette dynamique temporelle aux symptômes du TSA : ainsi, l’équipe identifie des différences dans le volume de matière grise dans les zones avec des échelles de temps neurales atypiques. Une plus grande densité de neurones peut contribuer à des modèles d'activité neuronale récurrents et répétitifs, qui sous-tendent les échelles de temps plus longues et plus courtes observées dans les cortex sensoriels / visuels caudé et bilatéral droit.
L'échelle de temps neuronale est une mesure de la prévisibilité de l'activité dans une région cérébrale donnée. Les échelles de temps plus courtes observées chez les personnes autistes suggèrent que leur cerveau a du mal à conserver et à traiter les entrées sensorielles sur une durée aussi longue que les personnes neurotypiques. Cela peut aussi expliquer « l’importance accordée par ces patients aux informations sensorielles locales et l'hypersensibilité qui les caractérise ».
Source: eLife Feb 2019 doi: 10.7554/eLife.42256 Atypical intrinsic neural timescale in autism
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