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

Az elmúlt években egyre több bizonyíték támasztotta alá azt a hipotézist, hogy az autizmus spektrumzavar (ASD) az agy megváltozott funkcionális kapcsolatainak állapota. Ezen empirikus vizsgálatok nagy többsége funkcionális mágneses rezonancia képalkotásra (fMRI) támaszkodik, amely viszonylag gyenge időbeli felbontással rendelkezik. Csak egy maroknyi tanulmány vizsgálta a dinamikus koherenciából eredő hálózatokat milliszekundumos felbontásban, és nincsenek vizsgálatok a teljesítményspektrum legalacsonyabb frekvenciájú koherenciájáról – amelyről nemrégiben kimutatták, hogy hosszú távú kortiko-kortikális kapcsolatokat tükröz. Itt elektroenkefalográfiát (EEG) használtunk az ASD-ben az alacsony frekvenciatartományra (delta) összpontosító dinamikus agyi konnektivitás értékelésére. Azt találtuk, hogy a konnektivitási mintázatok különböztek az ASD és a kontroll populációkban, és kettős disszociációt tükröztek: Az ASD-s alanyoknak hiányoztak a hosszú távú kapcsolatok, a legmarkánsabb deficit a fronto-okcipitális kapcsolatokban mutatkozott. Ezzel szemben az ASD-s egyének fokozott rövidtávú kapcsolatokat mutattak a laterális-frontális elektródákban. Ez a kategóriák közötti hatás következetes parametrikus függőséget mutatott: az ASD súlyosságának növekedésével a rövidtávú koherencia kifejezettebb volt, a hosszútávú koherencia pedig csökkent. Elméleti érveket javasoltak azzal érvelve, hogy a konnektivitás eltérő mintázatai olyan hálózatokat eredményezhetnek, amelyek eltérő hatékonysággal továbbítják az információt. Megmutattuk, hogy az ASD-s alanyok hálózatai kisebb klaszterezési együtthatóval, nagyobb karakterisztikus úthosszal rendelkeznek, mint a kontrolloké – ami azt jelzi, hogy a hálózat topológiája eltér a kisvilági viselkedéstől – és nagyobb modularitással. Ezek az eredmények együttesen azt mutatják, hogy a delta-sávos koherencia az ASD patológiájához kapcsolódó minőségi és mennyiségi szempontokat tár fel.