Una rete big-world in ASD: l’analisi della connettività dinamica riflette un deficit di connessioni a lungo raggio e un eccesso di connessioni a corto raggio

Negli ultimi anni, sempre più prove hanno alimentato l’ipotesi che il disturbo dello spettro autistico (ASD) sia una condizione di alterazione della connettività funzionale del cervello. La grande maggioranza di questi studi empirici si basa sulla risonanza magnetica funzionale (fMRI) che ha una risoluzione temporale relativamente scarsa. Solo una manciata di studi ha esaminato le reti emergenti dalla coerenza dinamica alla risoluzione millisecondo e non ci sono indagini di coerenza alle frequenze più basse nello spettro di potenza, che ha recentemente dimostrato di riflettere le connessioni cortico-corticali a lungo raggio. Qui abbiamo usato l’elettroencefalografia (EEG) per valutare la connettività cerebrale dinamica in ASD concentrandosi nella gamma a bassa frequenza (delta). Abbiamo trovato che i modelli di connettività erano distinti in ASD e popolazioni di controllo e riflette una doppia dissociazione: I soggetti ASD mancavano di connessioni a lungo raggio, con un deficit più importante nelle connessioni fronto-occipitali. Al contrario, gli individui con ASD hanno mostrato un aumento delle connessioni a corto raggio negli elettrodi laterali-frontali. Questo effetto tra le categorie ha mostrato una dipendenza parametrica coerente: con l’aumento della gravità ASD, la coerenza a corto raggio era più pronunciata e la coerenza a lungo raggio è diminuita. Argomenti teorici sono stati proposti sostenendo che modelli distinti di connettività possono risultare in reti con diversa efficienza nella trasmissione delle informazioni. Mostriamo che le reti nei soggetti ASD hanno meno coefficiente di clustering, maggiore lunghezza del percorso caratteristico rispetto ai controlli – indicando che la topologia della rete si discosta dal comportamento small-world – e maggiore modularità. Insieme questi risultati dimostrano che la coerenza delta-band rivela aspetti qualitativi e quantitativi associati alla patologia ASD.