A big-world network in ASD: dynamical connectivity analysis reflects a deficit in long-range connections and an excess of short-range connections

V posledních letech přibývá důkazů, které podporují hypotézu, že porucha autistického spektra (ASD) je stavem změněné funkční konektivity mozku. Velká většina těchto empirických studií se opírá o funkční magnetickou rezonanci (fMRI), která má poměrně špatné časové rozlišení. Pouze hrstka studií zkoumala sítě vznikající na základě dynamické koherence v milisekundovém rozlišení a neexistují žádná zkoumání koherence na nejnižších frekvencích výkonového spektra – což, jak se nedávno ukázalo, odráží kortikokortikální spojení na dlouhé vzdálenosti. Zde jsme použili elektroencefalografii (EEG) k posouzení dynamické mozkové konektivity u poruch autistického spektra se zaměřením na nízkofrekvenční rozsah (delta). Zjistili jsme, že vzorce konektivity se u populace s ASD a kontrolní populace liší a odrážejí dvojí disociaci: U osob s poruchou autistického spektra chyběla spojení dlouhého dosahu, přičemž nejvýraznější byl deficit ve frontálně-okcipitálních spojeních. Naopak jedinci s poruchou autistického spektra vykazovali zvýšený počet spojení krátkého dosahu v laterálně-frontálních elektrodách. Tento efekt mezi kategoriemi vykazoval konzistentní parametrickou závislost: se zvyšující se závažností ASD byly koherence krátkého dosahu výraznější a koherence dlouhého dosahu klesaly. Byly navrženy teoretické argumenty, které tvrdí, že odlišné vzorce konektivity mohou vést k sítím s různou účinností při přenosu informací. Ukázali jsme, že sítě u osob s poruchou autistického spektra mají menší koeficient shlukování, větší charakteristickou délku cesty než kontrolní skupiny – což naznačuje, že topologie sítě se odchyluje od chování malého světa – a větší modularitu. Tyto výsledky společně ukazují, že koherence delta pásem odhaluje kvalitativní a kvantitativní aspekty spojené s patologií ASD.