Cortical surface area lateralisation as a neural substrate for sex-differential social behaviours in autism

La danza destra-sinistra del cervello: perché i ragazzi e le ragazze con l'autismo potrebbero essere diversi

Immaginate il vostro cervello come una città enorme e frenetica. Per decenni, gli scienziati hanno saputo che questa città non è perfettamente simmetrica; certi quartieri sono più grandi o più attivi sul lato sinistro, mentre altri prosperano sul lato destro. Questa "lateralità" del cervello, chiamata lateralizzazione, è fondamentale per il modo in cui parliamo, pensiamo e ci connettiamo con gli altri. Proprio come una città ha bisogno di una disposizione equilibrata per funzionare bene, i nostri cervelli hanno bisogno di un equilibrio specifico tra il lato destro e quello sinistro per gestire fluidamente le interazioni sociali.

Ora, immaginate una condizione chiamata Disturbo dello Spettro Autistico (ASD). È come una città in cui i modelli del traffico e le dimensioni dei quartieri sono un po' diversi, rendendo più difficile per alcune persone navigare nelle situazioni sociali. Per molto tempo, i ricercatori hanno notato qualcosa di singolare: l'autismo sembra manifestarsi molto più spesso nei ragazzi che nelle ragazze. Ma quando si presenta nelle ragazze, spesso appare in modo diverso. Potrebbero essere più brave a "mascherare" le proprie difficoltà o a mostrare sfide sociali differenti rispetto ai ragazzi. Gli scienziati si sono chiesti con stupore: Il cervello di una ragazza con l'autismo è costruito diversamente da quello di un ragazzo? Per risolvere questo mistero, dobbiamo guardare il progetto della città — specificamente la dimensione dei quartieri (l'area della superficie corticale) e come differiscono tra il lato destro e quello sinistro.

Lo studio: Mappare il progetto del cervello

In questo nuovo studio, un team di ricercatori ha deciso di fare un passo indietro e osservare i progetti di quasi 2.000 persone. Hanno utilizzato i dati di una vasta collezione di scansioni cerebrali chiamata dataset ABIDE, che include 942 individui con autismo e 1.079 persone senza di esso. Per assicurarsi che la "lateralità" della città non fosse confusa da persone che usano entrambi i lati con la stessa intensità, hanno considerato solo persone destrimane.

I ricercatori non si sono limitati a guardare l'intera città; hanno fatto uno zoom su 68 quartieri specifici sulla superficie del cervello. Hanno misurato la dimensione di ogni quartiere sul lato sinistro e destro e hanno calcolato un "Indice di Asimmetria". Pensatelo come un punteggio: un punteggio positivo significa che il quartiere sinistro è più grande, un punteggio negativo significa che il destro è più grande, e lo zero significa che sono gemelli. Volevano vedere se i ragazzi e le ragazze con l'autismo avessero punteggi diversi.

Cosa hanno scoperto:

Lo studio ha scoperto che la disposizione del cervello non è la stessa per tutti. Hanno trovato quattro quartieri specifici in cui la differenza di dimensione tra il lato sinistro e quello destro era fortemente legata al fatto che la persona fosse maschio o femmina. Questi quartieri si trovavano nella parte anteriore (la parte "esecutiva" del cervello) e nell'area temporale (la parte che aiuta a comprendere il linguaggio e i segnali sociali).

Ecco il colpo di scena: I ragazzi e le ragazze con l'autismo sembrano usare parti diverse del cervello per gestire le sfide sociali.

• Per i ragazzi: Lo studio ha scoperto che la differenza di dimensione nella regione frontale media caudale (un punto nella parte anteriore del cervello) era l'indizio principale. Quando quest'area presentava un determinato modello di dimensione sinistra-destra, era fortemente legata alla gravità dei loro sintomi sociali. È come se questo specifico quartiere fosse la "torre di controllo" per la navigazione sociale dei ragazzi.
• Per le ragazze: La storia era diversa. Per le ragazze, la regione frontale superiore (un'altra parte dell'area anteriore) era la protagonista. La differenza di dimensione in quest'area era il legame più forte con i loro sintomi sociali. Ciò suggerisce che le ragazze non sono semplicemente "versioni più deboli" di ragazzi con l'autismo; i loro cervelli potrebbero organizzare i compiti sociali in un modo completamente diverso, forse utilizzando una torre di controllo differente.

Il tabellone sociale:

I ricercatori hanno anche controllato come queste differenze cerebrali corrispondessero al comportamento reale utilizzando un test chiamato Scala di Responsività Sociale (SRS). I risultati hanno mostrato che, in media, i ragazzi nello studio avevano punteggi più alti (ovvero difficoltà sociali più evidenti) rispetto alle ragazze. Ma la parte più entusiasmante riguarda il legame con le mappe cerebrali: l'area cerebrale specifica che contava di più per i ragazzi era diversa da quella che contava di più per le ragazze.

Scavare più a fondo: Gli operai molecolari della città

Per capire perché questi quartieri cerebrali potrebbero essere diversi, i ricercatori hanno guardato i "lavoratori" all'interno della città — i geni e le cellule. Hanno utilizzato una mappa dell'attività genetica del cervello umano (l'Allen Human Brain Atlas) per vedere cosa stava accadendo a livello microscopico.

Hanno scoperto che i geni attivi in queste aree specifiche erano impegnati in due compiti principali:

1. Costruzione e Cablaggio: Geni legati a come i neuroni crescono, si connettono e formano sinapsi (i ponti tra le cellule cerebrali).
2. Energia e Manutenzione: Geni legati ai mitocondri (le batterie del cervello) e a come le cellule gestiscono lo stress.

Interessantemente, hanno trovato un forte legame con gli astrociti. Potete pensare agli astrociti come alla "colla" e alla "squadra di manutenzione" del cervello. Essi sostengono i neuroni e mantengono stabile l'ambiente. Lo studio suggerisce che se queste squadre di manutenzione non lavorano perfettamente, ciò potrebbe alterare l'equilibrio destra-sinistra del cervello, portando alle differenze sociali osservate nell'autismo.

I messaggeri chimici

Infine, i ricercatori hanno esaminato i messaggeri chimici che viaggiano tra le cellule cerebrali. Hanno scoperto che le aree del cervello con le maggiori differenze destra-sinistra erano negativamente legate alla densità di alcune sostanze chimiche come mGluR5, NMDA, FAAH e VAChT.

Immaginate queste sostanze chimiche come i semafori e i segnali della città. Lo studio suggerisce che, nelle aree in cui le differenze tra il lato destro e sinistro del cervello sono maggiori, i segnali del traffico sono impostati in modo unico. Ciò potrebbe significare che la capacità del cervello di perfezionare le proprie connessioni e imparare dalle esperienze sociali sta lavorando in modo diverso nei ragazzi e nelle ragazze.

In sintamente

Questo studio non pretende di aver risolto l'intero mistero dell'autismo, ma offre un indizio molto chiaro: l'equilibrio destra-sinistra del cervello è una caratteristica specifica del sesso.

Suggerisce che il "progetto neurale" per il comportamento sociale nell'autismo non è uguale per tutti. I ragazzi e le ragazze sembrano fare affidamento su quartieri cerebrali e sistemi di supporto molecolare differenti per navigare nel mondo sociale. Mentre i ragazzi potrebbero fare leva pesantemente sull'area frontale media caudale, le ragazze potrebbero dipendere maggiormente dall'area frontale superiore. Questo aiuta a spiegare perché l'autismo può apparire molto diverso tra ragazzi e ragazze e perché un approccio "taglia unica" alla diagnosi e alla comprensione potrebbe non essere efficace.

I ricercatori avvertono che queste scoperte si basano su un'istantanea temporale e necessitano di ulteriori studi, ma forniscono una nuova e affascinante mappa per comprendere i diversi modi in cui il cervello autistico è costruito. È un promemoria del fatto che, anche in una condizione che colpisce tutti, il percorso verso la comprensione è vario quanto le persone stesse.