Forfattere
I denne artikel vil vi beskrive en stor sammenfatning (kaldet en meta-analyse) af 16 hjernekortlægningsstudier hos mennesker med autismespektrumforstyrrelser. Mennesker med autisme har ofte svært ved aktiviteter som beslutningstagning, planlægning og skift mellem opgaver, hvilket kaldes eksekutive funktioner (EF). Vi fandt ud af, at visse dele af hjernen bliver mere aktiveret, når der udføres EF-aktiviteter. Hos mennesker med autisme ser disse hjerneområder ikke ud til at kommunikere så godt under EF-aktiviteter, som de gør hos mennesker uden autisme. Det er muligt, at disse forskelle i hjerneaktivitetsmønstrene kan være en væsentlig årsag til, at personer med autisme har tendens til at have problemer med eksekutive opgaver.
Videnskabelig forskning er et kapløb om viden. Som forskere stiller vi vigtige spørgsmål, som vi tror vil hjælpe mennesker, hvis vi kan finde svarene. Hver dag vågner tusindvis af forskere over hele verden op og forsker for at besvare disse store spørgsmål. Forskere offentliggør resultaterne af deres undersøgelser i videnskabelige tidsskrifter, så andre forskere kan forstå, hvad de har opdaget. På grund af den store mængde af offentliggjorte studier kan det være svært at holde styr på alle de videnskabelige opdagelser om et givent emne. Det er utroligt vigtigt for forskere at holde sig ajour med videnskabelige opdagelser og den seneste udvikling inden for viden. Ved at forstå, hvad der allerede er kendt, kan vi blive inspireret til at stille nye spørgsmål, skabe nye løsninger på eksisterende problemer og besvare de større og mere vanskelige forskningsspørgsmål.
Når et forskningsspørgsmål er komplekst, kræver det et team af forskere, der gennemfører mange forskningsstudier for at nå frem til et svar. Hvordan drager vi konklusioner ud fra data fra et stort antal videnskabelige grupper, der udfører lignende forskningsstudier? En måde er at kombinere alle resultaterne fra de enkelte undersøgelser til ét stort svar ved hjælp af en metode, der kaldes meta-analyse. Forestil dig, at du forsøger at løfte noget tungt. Er det lettere at gøre det med én person eller en gruppe mennesker? Det er lettere at løfte med et team af mennesker! På samme måde kan det at samle mange forskeres arbejde i en metaanalyse øge mængden af data, der er til rådighed for at besvare spørgsmålet, betydeligt, hvilket gør svaret mere pålideligt og anvendeligt for flere mennesker. Dette er især vigtigt for neuroimaging-undersøgelser. I vores undersøgelse kombinerede vi mange forskeres arbejde for at hjælpe med at gøre det “tunge arbejde” med at besvare et stort spørgsmål om, hvad der foregår i hjernen hos mennesker med autisme, når de udfører EF-opgaver.
Du ved måske allerede, at autismespektrumforstyrrelse, også kaldet autisme, er en forskel i, hvordan et barns hjerne udvikler sig, som ofte påvirker, hvordan en person interagerer socialt [1]. Mens symptomerne på autisme varierer, har mange børn med denne forstyrrelse problemer med at bruge det, der kaldes hjernens eksekutive funktioner[2, 3], som er et sæt af kognitive processer, der er vigtige for kontrol af adfærd og tankeprocesser. Hjernen har et netværk af områder, der arbejder sammen for at hjælpe os med at udføre disse funktioner. Du kan tænke på hjernens EF-netværk som rektor på en skole. EF-netværket fortæller andre hjernesystemer (lærerne) om deres pligter og opgaver og overvåger deres præstationer for at hjælpe hjernen med at udføre en opgave eller en adfærd ved at fortælle hjernesystemerne, hvornår de skal arbejde, stoppe eller sætte farten ned. EF hjælper skolen med at køre ordentligt, så hver elev klarer sig godt, og skolen som helhed er en succes. Forskelle i EF-netværkets funktion er blevet foreslået som en årsag til de vanskeligheder, nogle autister oplever med at træffe beslutninger, planlægge, skifte opgaver og stoppe en igangværende aktivitet.
Men ikke alle med autisme har problemer med EF, og nogle gange har folk problemer med nogle EF-færdigheder, som planlægning, men klarer sig godt i andre, som at skifte fra en aktivitet til en anden. For at gøre tingene endnu mere komplicerede, er ikke alle forskere enige om, hvad der sker i hjernen på autistiske børn, når de udfører EF-opgaver. For eksempel viser nogle undersøgelser, at den forreste del af hjernen, kaldet prefrontal cortex(PFC), er for aktiv hos autistiske børn under EF-opgaver. Andre mener, at den ikke er aktiv nok! Som du kan se, er dette et stort spørgsmål. De blandede resultater gør det svært at vide, om EF-forskelle virkelig er en vigtig komponent i autisme.
For at studere hjernens aktivitet (affyring af neuroner) i levende mennesker bruger forskere en teknik kaldet funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI). En MRI er en kæmpemagnet, der tager billeder af hjernen og kortlægger hjerneaktiviteten under forskellige forhold [4]. Funktionel MR registrerer ændringer i blodgennemstrømningen til specifikke områder af hjernen for at bestemme, hvilke hjerneområder der aktiveres under en bestemt mental tilstand (for eksempel i hvile eller uden at udføre en opgave) eller under aktive opgaver, der involverer behandling af ny information, som kaldes kognitive opgaver. Mange forskere bruger fMRI til at se på, hvad hjernen gør under kognitive opgaver, så der er hundredvis af publicerede fMRI-undersøgelser. Da MRI er en dyr procedure, har hvert studie normalt kun få deltagere (måske 15-30 pr. studie). Nogle gange gør et lille antal deltagere det vanskeligt at drage pålidelige konklusioner, der gælder for de fleste mennesker. Derudover er fMRI-undersøgelser meget forskellige med hensyn til de typer MRI-scannere, der bruges, hvor stærke scannerne er, og de opgaver, deltagerne udfører under undersøgelsen. Disse forskelle gør det svært at identificere mønstre i dataene og nå frem til meningsfulde konklusioner. Det er her, metaanalysen kommer ind i billedet! Ved hjælp af en metaanalyse af mange fMRI-undersøgelser har vi skabt en oversigt over, hvad forskerne i øjeblikket ved om, hvad der foregår i hjernen hos autister, når de udfører EF-opgaver.
Vi foretog en omfattende onlinesøgning og fandt 16 fMRI-undersøgelser af EF ved autisme. Vi brugte en særlig type meta-analyse til at bestemme de mest almindelige hjerneområder, der viste sig at være aktive på tværs af disse studier. Denne særlige metaanalyse kaldes en Activation Likelihood Estimation. (ALE). Ved at bruge ALE kunne vi finde overordnede mønstre i placeringen af hjerneaktivitet, når deltagerne udførte EF-opgaver. Den fælles placering af hjerneaktivitet blev estimeret hos 739 personer (et stort antal!) mellem 7 og 52 år. 356 deltagere var autister, og 383 var ikke autister.
Vi kiggede på, hvilke hjerneområder der var aktive hos autistiske og ikke-autistiske forsøgsdeltagere, mens de udførte EF-opgaver (figur 1). Ved første øjekast så aktiveringen af PFC, som er kendt for at være ekstremt vigtig for EF-funktioner, ens ud i begge grupper. Men et nærmere kig viste, at PFC-aktiveringen i den autistiske gruppe fandt sted på lidt andre steder end hos personerne uden autisme. Vi fandt også, at de autistiske deltageres PFC-aktivering var begrænset til et begrænset område sammenlignet med den mere udbredte PFC-aktivering, som vi så hos de ikke-autistiske deltagere. Hos ikke-autistiske voksne er forbindelserne mellem PFC og et andet hjerneområde kaldet posterior parietal cortex (bagerst i hjernen) afgørende for at kunne udføre EF-opgaver. Det kan være, at manglen på udbredt PFC-aktivering hos de autistiske deltagere afspejler problemer med at få flere hjerneområder til at arbejde ordentligt sammen om at udføre EF-opgaver. Med andre ord kan hjerneområder ved autisme være dårligt forbundne og ikke kommunikere effektivt med hinanden.
Da vi grupperede forskningsstudierne efter deltagernes alder og sammenlignede grupper af personer under eller lig med 25 med dem over 25, så vi et andet mønster (figur 2). Mens både autistiske og ikke-autistiske grupper viste ændringer i aktivering med alderen, så vi ingen signifikant hjerneaktivitet i vigtige EF-områder hos autistiske personer under 25 år under EF-opgaver. Dette var meget forskelligt fra de ikke-autistiske deltagere, som viste PFC-aktivering i begge aldersgrupper. Hos autistiske deltagere over 25 år sås hjerneaktivitet i områder, der normalt ikke forbindes med EF!
Denne undersøgelse er vigtig af to grunde. For det første giver det os et detaljeret billede af, hvordan EF-netværket ser ud i den autistiske hjerne. Resultaterne viser, at forskelle i niveauer og mønstre i EF-netværkets funktion kan forårsage nogle af de vanskeligheder, som autister oplever i deres dagligdag, især med opgaver som problemløsning og beslutningstagning. Specifikt kan nedsat aktivitet i hjernens PFC være en væsentlig årsag til, at mennesker med autisme har problemer med EF-opgaver.
For det andet viser denne undersøgelse vigtigheden af metaanalyser som værktøjer til at besvare store videnskabelige spørgsmål. Metaanalyser kan øge styrken af en forskningsundersøgelse ved at kombinere data fra mange deltagere, så undersøgelsens konklusioner bliver mere pålidelige og generaliserbare. Metaanalyser kan også hjælpe med at identificere huller i forskningen og nye spørgsmål, der stadig mangler at blive besvaret. Vores håb er, at vores metaanalyse vil hjælpe andre forskere med at skabe ny forskning, der yderligere kan forbedre forståelsen af hjernen ved autisme. Der skal mere forskning til for at afgøre, om de hjerneaktiveringsmønstre, vi fandt, er almindelige ved autisme. Hvis de er almindelige, kan resultaterne af denne undersøgelse bruges til at designe træning, der kan hjælpe autister med at forbedre deres EF-funktioner, såsom planlægning eller skift mellem opgaver. Ved at samle mange forskeres hårde arbejde kan vi forhåbentlig hjælpe autister med at deltage i sociale aktiviteter og kognitive opgaver, som tidligere var svære for dem.
Meta-analyse: En storstilet analyse af data fra mange undersøgelser slået sammen. Denne metode kan i høj grad hjælpe med at gøre svaret på videnskabelige spørgsmål mere pålideligt og anvendeligt for flere mennesker.
Autismespektrumforstyrrelse (autisme): En forstyrrelse, der påvirker hjernens udvikling. Autister har nogle gange svært ved at forstå verden omkring dem; de kan udføre gentagne handlinger eller bevægelser eller have problemer med sociale oplevelser.
Eksekutive funktioner: Et sæt hjernefærdigheder, der arbejder sammen for at hjælpe os med at nå vores mål. De omfatter planlægning, opgaveskift, at stoppe en impulsiv tanke eller adfærd.
Præfrontal cortex: Den allerforreste del af hjernen, som er meget vigtig for at udføre eksekutive opgaver.
Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI): En teknik til at tage billeder af hjernen, mens den udfører specifikke aktiviteter.
Kognitiv opgave: Opgaver, der kræver mental bearbejdning eller tænkning og brug af ny information.
Estimering af aktiveringslikelihood: En særlig type metaanalyse til at bestemme de mest almindelige hjerneområder, der viser sig at være aktive under en bestemt opgave eller adfærd.
[1] Treadwell-Deering, D. E. n.d. Autism Spectrum Disorder. Tilgængelig online på: https://kidshealth.org/en/kids/autism.html (tilgået 19. december 2020).
[2] Hill, E. L. 2004. Eksekutiv dysfunktion ved autisme. Trends Cogn. Sci. 8:26-32. doi: 10.1016/j.tics.2003.11.003
[3] Jolles, D., og Van Leijenhorst, L. 2020. Vil du træne din hjerne? Læs denne artikel! Forside. Young Minds. 8:71. doi: 10.3389/frym.2020.00071
[4] Amanamba, U., Sojka, A., Harris, S., Bucknam, M. og Hegdé, J. 2020. Et vindue ind i din hjerne: hvordan fmri hjælper os med at forstå, hvad der foregår inde i vores hoveder. Forsiden. Young Minds. 8:484603. doi: 10.3389/frym.2020.484603
Du ser bolden flyve mod dig, kun en halv meter væk. Du sprinter for at gribe den, mens du pumper dine ben så hårdt, du kan. Du griber bolden og holder fast i den med fingrene. Så hører du pludselig din mors stemme kalde på dig. Det går op for dig, at det er tid til aftensmad, så du skynder dig hjem igen. Hvordan kan alt dette ske? Du ved selvfølgelig, at din hjerne styrer din krop, men hvordan ved den, hvad dine øjne ser, eller hvordan får den dine ben til at løbe? Din hjerne består af milliarder af celler, der kaldes neuroner. Dine neuroner bærer information i form af elektriske impulser. Neuronerne kommunikerer med hinanden og resten af din krop ved særlige mødepunkter, der kaldes synapser.
…
Vores hjerner er som utroligt komplekse puslespil med milliarder af brikker, der har vokset og udviklet sig, siden før vi blev født. Men vidste du, at små, hårlignende strukturer på vores celler kaldet primære cilier spiller en stor rolle i denne proces? Primære cilier fungerer som antenner, der hjælper vores hjerneceller med at kommunikere, rejse og endda opbygge forbindelser ved at styre samlingen af dette store puslespil. Men når de primære fimrehår ikke kan dannes ordentligt eller ikke kan fungere problemfrit, kan det påvirke udviklingen af mange organer, herunder hjernen. Forskere har fundet ud af, at kortere eller færre primære cilier er forbundet med tilstande, der kan påvirke hjernens udvikling, herunder en gruppe lidelser, der kaldes ciliopatier. Ved at forstå betydningen af primære cilier kan vi finde ud af mere om hjernens udvikling og den rolle, cilier spiller i samlingen af dette store puslespil.
…
Som mennesker kan vi bruge ord som “sulten” og “mæt” til at kommunikere, hvornår vi har brug for at spise i løbet af dagen. Men mus, som ofte bruges til at studere spiseadfærd i laboratoriet, kan ikke fortælle os, hvad de føler. Vi trænede mus til at fortælle os, om de var sultne eller mætte. Derefter tændte og slukkede vi for bestemte celler i et hjerneområde kaldet hypothalamus for at se, om disse specifikke celletyper kunne få en mus til at føle sig sulten eller mæt. Vores forskning viste, at når vi tændte for bestemte hjerneceller i et område kaldet hypothalamus’ bueformede kerne, fik det musene til at rapportere, at de var sultne, selv om de lige havde spist, og deres maver burde føles fyldte. Disse resultater giver os et fingerpeg om, hvordan hjernen arbejder med at kontrollere sult.
…
Nogle gange kan børn ikke bo hos deres biologiske (biologiske) forældre. Det kan være, fordi forældrene er syge eller ude af stand til at tage sig af deres børn på grund af de udfordringer, forældrene står over for. I sådanne tilfælde kan plejefamilier træde til og hjælpe. En plejefamilie er som en anden familie, hvor børn kan bo midlertidigt, eller indtil de bliver voksne. Plejeforældrenes opgaver er de samme som alle andre forældres: De leger med børnene, tilbyder følelsesmæssig støtte, hjælper med lektier, sørger for mad og drikke, og sørger for et trygt hjemmemiljø. Ikke desto mindre er det en stor forandring at flytte til en ny familie, og det kan være en udfordring. Nogle børn kan være vrede eller kede af det, have svært ved at stole på nye mennesker eller have oplevet slemme ting. Det vigtigste er dog, at børn og plejeforældre ikke er alene i disse situationer. Der er et stort team, kaldet familieplejesystemet, som sørger for, at børn og forældre har det bedst muligt.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife
