07 Φεβ 2018

Μπορεί ο αυτισμός να οφείλεται σε υπεράριθμες εγκεφαλικές διασυνδέσεις;

Ο αυτισμός είναι μία από τις αναπτυξιακές διαταραχές που εν πολλοίς παραμένει μυστήριο για την επιστημονική κοινότητα. Read More

11 Ιούν 2016

Εργαστηριακές έρευνες υποδεικνύουν ότι ο αυτισμός δεν είναι απλά μια εγκεφαλική διαταραχή

Οι διαταραχές του φάσματος του αυτισμού οφείλονται σε πολλαπλούς παράγοντες, αλλά βασικότερος των οποίων φαίνεται να είναι η βιολογία. Έως τώρα οι έρευνες πάνω στο θέμα του αυτισμού δείχνουν ότι η βιολογική προδιάθεση των ατόμων να αναπτύξουν ένα φάσμα εγκεφαλικών δυσλειτουργιών είναι η ειδοποιός διαφορά μεταξύ αυτιστικών και μη αυτιστικών ατόμων. Αν και οι μέχρι τώρα γνώσεις μας πάνω στο γονιδιακό αποτύπωμα της διαταραχής είναι περιορισμένες, με αποτέλεσμα να μην έχει ταυτοποιηθεί με εγκυρότητα και πέραν πάσης αμφιβολίας κάποιο συγκεκριμένο γονίδιο στο DNA το οποίο να σχετίζεται με την ανάπτυξη διαταραχών στο φάσμα του αυτισμού, οι ενδείξεις που έχουμε υπογραμμίζουν τη βιολογική προδιάθεση και συγκεκριμένα τη δυσλειτουργία του εγκεφάλου η οποία με τη σειρά της δημιουργεί τα συμπτώματα της διαταραχής, όπως είναι η έλλειψη κοινωνικών δεξιοτήτων.

Η έρευνα στον τομέα αυτό, όπως και σε πολλές άλλες θεματικές νευρο-ψυχολογικών διαταραχών πολλές φορές λαμβάνουν χώρα σε εργαστήρια, αξιοποιώντας τα πειράματα που γίνονται σε πειραματόζωα, τα οποία είναι σε θέση να διαφωτίσουν κυρίως την νευροβιολογική βάση των υπό εξέταση διαταραχών. Έτσι και στην περίπτωση του αυτισμού, οι ερευνητές τρέχουν μια πλειάδα εργαστηριακών πειραμάτων για να επιβεβαιώσουν ή όχι τις υποθέσεις τους.

Σε μια τέτοια πρόσφατη έρευνα του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ[1] οι πειραματιστές θέλησαν να δουν κατά πόσο άλλα μέρη του νευρικού συστήματος, πέραν του εγκεφάλου, παίζουν ρόλο στην ανάπτυξη τουλάχιστον κάποιων συμπτωμάτων του αυτισμού. Στο πείραμά τους, έλεγξαν τα αποτελέσματα της μετάλλαξης σε δύο γονίδια που σχετίζονται σε κάποιο βαθμό με την ανάπτυξη ορισμένων εκ των συμπτωμάτων του αυτισμού, όπως η ευαισθησία στο άγγιγμα αλλά και η κοινωνική απομόνωση. Αυτό που βρήκαν είναι πως η μετάλλαξη των συγκεκριμένων γονιδίων επηρεάζει το περιφερικό νευρικό σύστημα (δηλαδή όχι τον εγκέφαλο, αλλά το δίκτυο των νευρώνων που απλώνεται πέρα από τον εγκέφαλο, περνάει από τη σπονδυλική στήλη και καταλήγει στις νευρικές απολήξεις στα άκρα μας. Συγκεκριμένα, τα ποντίκια με τα μεταλλαγμένα γονίδια ανέπτυξαν ευαισθησία στην αφή και το άγγιγμα, κάτι που οδήγησε σε κοινωνική απομόνωσή τους, δίχως όμως να έχει επηρεαστεί η λειτουργία του εγκεφάλου τους, παρά μόνο η επικοινωνία των νευρώνων στα άκρα και το δέρμα.

Αυτό το οποίο έδειξαν τα συγκεκριμένα πειράματα είναι πως για να αναπτυχθεί μια συμπεριφορά που μπορεί να χαρακτηριστεί «αυτιστική» δεν χρειάζεται ο εγκέφαλος να δυσλειτουργεί ως ολότητα, αλλά αρκεί μια υπερευαισθησία στην επαφή και το άγγιγμα, η οποία με τη σειρά της απομονώνει το άτομο και το κάνει λιγότερο κοινωνικό. Στον δυτικό κόσμο τέτοιου είδους συμπεριφορές ερμηνεύονται ως ενδείξεις κοινωνικού άγχους και ανελλιπούς κοινωνικής συνδιαλλαγής. Φυσικά τέτοιες έρευνες δεν μπορούν, και ούτε έχουν ως σκοπό, να ερμηνεύσουν όλες τις περιπτώσεις του αυτισμού, καθώς ο αυτισμός δεν είναι μια συγκεκριμένη διαταραχή με συγκεκριμένα συμπτώματα, αλλά αντίθετα είναι ένα φάσμα δυσλειτουργικών συμπεριφορών που μπορεί να διαφέρουν εξαιρετικά από άτομο σε άτομο.

Τέτοιου είδους ερευνητικά βήματα είναι πολύ σημαντικά όχι μόνο για την αντιμετώπιση του αυτισμού αλλά και άλλων νευροψυχολογικών διαταραχών, καθώς υποδεικνύουν ότι εφόσον τα συμπτώματα αυτών των διαταραχών μπορούν να οφείλονται σε δυσλειτουργία των νευρώνων του περιφερικού νευρικού συστήματος, ενδεχομένως μια στοχευμένη φαρμακοθεραπεία με σκοπό την καλύτερη λειτουργία και επικοινωνία αυτών των νευρώνων να αποδειχθεί αρκετά αποτελεσματική για την μείωση των συμπτωμάτων, πάντα σε συνδυασμό με ψυχοθεραπευτικές προσεγγίσεις με στόχο την αποτελεσματικότερη διαχείριση των συμπτωμάτων από τα ίδια τα άτομα και την καλύτερη λειτουργικότητά τους.

Εισαγωγική Εικόνα

Περισσότερες Πληροφορίες / Βιβλιογραφία

  1. Lauren et al. (2016). “ Peripheral Mechanosensory Neuron Dysfunction Underlies Tactile and Behavioral Deficits in Mouse Models of ASDs”. Cell. []
06 Αυγ 2015

Η δυσλειτουργία των καθρεπτικών νευρώνων στις διαταραχές ενσυναίσθησης

Με τα γοργά βήματα με τα οποία αναπτύσσονται οι νευροεπιστήμες τις τελευταίες δεκαετίες, ολοένα και περισσότεροι επιστήμονες προσπαθούν να εντοπίσουν το ρόλο που παίζει η μη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου στην ανάπτυξη ή την εξέλιξη κάποιων διαταραχών. Τα μυστικά της λειτουργίας του εγκεφάλου αποκαλύπτονται σταδιακά με κάθε νέα ταυτοποίηση των εγκεφαλικών δομών και ανακάλυψη της λειτουργίας συγκεκριμένων νευρώνων στο κεντρικό νευρικό μας σύστημα.

Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών είναι αυτή της ανακάλυψης των καθρεπτικών νευρώνων. Έχουμε μιλήσει και στο παρελθόν για τους νευρώνες αυτούς, οι οποίοι σχετίζονται άμεσα με την ικανότητα των ανθρώπων και άλλων πρωτεύοντων θηλαστικών (π.χ. πιθήκων) να μπαίνουν στη θέση των άλλων και να αναπτύσσουν αυτό που επιστημονικά ονομάζουμε ενσυναίσθηση. Πιο συγκεκριμένα, οι νευρώνες αυτοί ανήκουν στην οικογένεια των κινητικών νευρώνων και πυροδοτούνται όταν βλέπουμε άλλους ανθρώπους (στην περίπτωση των ανθρώπινων νευρώνων) να κάνουν κάποια κίνηση (π.χ. πιάνουν αντικείμενα) ή όταν εξωτερικά ερεθίσματα έχουν κάποιο αντίκτυπο στους άλλους (π.χ. τσίμπημα με βελόνα). Χάρη σε αυτούς τους νευρώνες «αισθανόμαστε» άμεσα τι κάνουν ή τι παθαίνουν οι άλλοι γύρω μας.

Μια ενδιαφέρουσα ιδέα που κυκλοφορεί στην επιστημονική κοινότητα των νευροεπιστημόνων τα τελευταία χρόνια είναι ότι οι νευρώνες αυτοί παίζουν κάποιο ρόλο στις διαταραχές που έχουν ως βασικό σύμπτωμα την έλλειψη ενσυναίσθησης. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι ο αυτισμός, η αντικοινωνική διαταραχή προσωπικότητας ή ακόμη και η ναρκισσιστική διαταραχή προσωπικότητας. Παρόλο που όλες αυτές οι αποκλίνουσες συμπεριφορές είναι τόσο διαφορετικές μεταξύ τους και έχουν εντελώς διαφορετική νευρολογική βάση, έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό: το άτομο που τις εμφανίζει έχει δυσκολίες σε μικρότερο ή μεγαλύτερο βαθμό να αναπτύξει σχέσεις με άλλους αλλά –πολύ σημαντικότερο- και να καταλάβει τι αισθάνονται οι συνάνθρωποί του.

Ήδη έχουν υπάρξει έρευνες για τον αυτισμό και τις αντικοινωνικές διαταραχές που δείχνουν μια ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της δυσλειτουργίας των καθρεπτικών νευρώνων και της εμφάνισης αυτών των «διαταραχών ενσυναίσθησης»[1] . Φυσικά, η συσχέτιση δεν σημαίνει και αιτιότητα. Δεν γνωρίζουμε εάν η δυσλειτουργία των νευρώνων προϋπάρχει της διαταραχής ή εάν οι νευρώνες αυτοί εξασθενούν ως αποτέλεσμά της εμφάνισης της διαταραχής. Κατά πάσα πιθανότητα ισχύουν και τα δύο ανά περίπτωση.

Η συγκεκριμένη θεωρία δεν έχει μόνο ακαδημαϊκό ενδιαφέρον, αλλά και ευρύτερο, καθώς μπορεί να έχει και πρακτικές προεκτάσεις. Εάν η δυσλειτουργία των νευρώνων ενθαρρύνει την ανάπτυξη των συμπτωμάτων όπως των διαταραχών που αναφέραμε, αυτό σημαίνει πως ενδεχομένως μια παρέμβαση σε επίπεδο φυσιολογίας στους καθρεπτικούς νευρώνες μπορεί να μειώσει ή ακόμη και να εξαφανίσει τα συμπτώματα έλλειψης ενσυναίσθησης. Φυσικά, απέχουμε πολύ πριν από τέτοιου είδους παρεμβάσεις ακόμη, αλλά παραμένουν μια ανοιχτή πιθανότητα για το μέλλον.

Βεβαίως τέτοιες παρεμβάσεις ανέκαθεν γινόντουσαν σημεία έντονης αντιπαράθεσης από φιλοσόφους, επιστήμονες αλλά και το ευρύ κοινό, καθώς ανοίγουν πολλά θέματα κυρίως ηθικής φύσεως. Μπορούμε να παρεμβαίνουμε με τόσο άμεσο τρόπο για να αλλάξουμε μια συμπεριφορά που χαρακτηρίζεται ως αποκλίνουσα, ακόμη και όταν προκαλεί πρόβλημα στο ίδιο το άτομο; Αν ναι, υπό ποιες προϋποθέσεις; Σε ποιο βαθμό θα πρέπει να σταματά η παρέμβαση; Είναι ουσιαστική μια τέτοια παρέμβαση στη φυσιολογία ή απλά καλύπτει τα συμπτώματα αδιαφορώντας για τα βαθύτερα αίτια της διαταραχής συμπεριφοράς; Πρόκειται για ερωτήματα στα οποία ο καθένας από εμάς μπορεί να δώσει τις δικές του απαντήσεις…

Εισαγωγική Εικόνα

Περισσότερες Πληροφορίες / Βιβλιογραφία

  1. Psychopaths and Mirror Neurons: How Empathy Can Be a Luxury []
26 Ιαν 2014

Οι εγκεφαλικές περιοχές επικοινωνούν μεταξύ τους με συγχρονισμένη πυροδότηση

Ο εγκέφαλος είναι ένα από τα πιο αξιοθαύμαστα όργανα κάθε ζωικής μορφής, πόσο μάλιστα στην περίπτωση του ανθρώπου. Χάρη σε αυτόν μπορούμε να αισθανόμαστε, να κινούμαστε, να σκεφτόμαστε, να λαμβάνουμε αποφάσεις, να αγαπούμε, να κατανοούμε και να παράγουμε λόγο, να απομνημονεύουμε και γενικά να επιβιώνουμε! Κι όμως αυτή η βιολογική μηχανή ζυγίζει λιγότερο από 1,5 κιλό, ενώ έχει διασυνδέσεις με όλα τα σημεία του σώματός μας. Όπως είναι γνωστό, ο εγκέφαλος δεν λειτουργεί με έναν άναρχο τρόπο. Αντίθετα, κάθε περιοχή του ειδικεύεται στην ανάλυση και εξαγωγή συγκεκριμένων πληροφοριών (π.χ. οπτική αντίληψη, συναισθήματα, απομνημόνευση κτλ). Πως όμως επικοινωνούν μεταξύ τους αυτές οι περιοχές; Δεδομένου ότι υπάρχουν εκατομμύρια συνδέσεις μεταξύ των εγκεφαλικών περιοχών, πως καταφέρνει ένα νευρικό σήμα να φτάσει από το ένα σημείο στο άλλο;

Αυτό ήταν το βασικό ερώτημα μιας ομάδας Ολλανδών ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Radboud[1] . Συγκεκριμένα, οι ερευνητές θέλησαν να δουν πως συνδέονται δύο είδη πληροφοριών στα πρώτα στάδια της απομνημόνευσης: οι νέες πληροφορίες με τις ήδη υπάρχουσες μνήμες που ανακαλούμε. Αυτό το οποίο ανακάλυψαν ήταν ότι η περιοχή που λαμβάνει αυτές τις δύο πληροφορίες συγχρονίζει την πυροδότηση των νευρώνων της με την πυροδότηση των νευρώνων των περιοχών που στέλνουν αυτές τις πληροφορίες. Για παράδειγμα εάν η περιοχή A που στέλνει αισθητηριακές πληροφορίες πυροδοτεί με μια συχνότητα της τάξης των 40Hz (40 πυροδοτήσεων το δευτερόλεπτο), ενώ η περιοχή B που ανακαλεί τις μνήμες πυροδοτεί με μια ταχύτητα της τάξης των 35Hz, η περιοχή Γ που λειτουργεί ως δέκτης και λαμβάνει και συνδέει αυτές τις δύο εναλλάσσει τη λήψη πληροφοριών μεταξύ 40Hz και 35Ηz. Με αυτόν τον τρόπο το σήμα που λαμβάνει η περιοχή Γ δεν μπερδεύεται με άλλα νευρικά σήματα.

Η εν λόγω έρευνα έγινε με την τοποθέτηση ηλεκτροδίων σε ποντίκια και μέτρηση της εγκεφαλικής δραστηριότητάς τους όταν τα ποντίκια προσπαθούσαν να συγκρίνουν τα οπτικά ερεθίσματα που λάμβαναν ενώ κινούνταν σε έναν λαβύρινθο με τις μνήμες που είχαν από τις προηγούμενες προσπάθειες που είχαν κάνει στον εν λόγω λαβύρινθο.

Όπως χαρακτηριστικά έγραψε ο ιστοχώρος PsyPost[2] , είναι σαν οι διάφορες εγκεφαλικές περιοχές να λειτουργούν ως πομποί και δέκτες ραδιοφωνικών σημάτων. Αν και αυτός ο παραλληλισμός είναι βοηθητικός δεν θα πρέπει να μας μπερδεύει: οι εγκεφαλικές περιοχές δεν επικοινωνούν «ασύρματα» όπως τα ραδιόφωνα, αλλά αντίθετα συνδέονται μεταξύ τους με συγκεκριμένες νευρικές οδούς. Αυτό αξίζει να το υπογραμμίσουμε για να μη γίνονται παρανοήσεις που μπορεί να οδηγήσουν κάποιους στην λανθασμένη εντύπωση ότι μιλάμε για απόδειξη τηλεπάθειας μεταξύ νευρώνων.

Η σημαντικότητα αυτής της έρευνας έγκειται στο γεγονός, πως είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται ερευνητικά αυτού του είδους η θεωρία περί επικοινωνίας των εγκεφαλικών περιοχών. Παρόλο που τις τελευταίες 3-4 δεκαετίες οι γνώσεις μας για την λειτουργία του εγκεφάλου αυξήθηκαν γεωμετρικά, έχουμε αρκετό χρόνο ακόμη να καλύψουμε πριν την πλήρη κατανόηση του τρόπου ανάπτυξης αυτού του εκπληκτικού οργάνου και του τρόπου μεταφοράς ευαίσθητων πληροφοριών μεταξύ του συνόλου του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος. Έρευνες παρόμοιες με αυτή μας βοηθούν να ρίξουμε περισσότερο φως σε αυτόν τον τομέα, κάτι που μελλοντικά μπορεί να οδηγήσει σε πολλές πρακτικές εφαρμογές, ιδιαίτερα σε σχέση με την αποκατάσταση ασθενών με εγκεφαλικές δυσλειτουργίες.

Εισαγωγική Εικόνα

Περισσότερες Πληροφορίες / Βιβλιογραφία

  1. H.O. Cabral et al. (2014). Oscillatory Dynamics and Place Field Maps Reflect Hippocampal Ensemble Processing of Sequence and Place Memory under NMDA Receptor Control. Neuron, 81(2),  402-415 []
  2. PsyPost: Brain works like radio receiver []