In dem, was als eine der ersten Studien ihrer Art angesehen werden, gefunden Cedars- Sinai Forscher Aufzeichnen der Echtzeit- Brennen einzelner Nervenzellen im Gehirn, die eine bestimmte Art von Neuronen in einer Struktur, die als die Amygdala bei Menschen, leiden anders ausgeführt Asperger-Syndrom als bei denen, die dies nicht tun .
Asperger-Syndrom und Autismus sind die allgemeinen Geschäftsbedingungen für eine Gruppe von komplexen Störungen der Gehirnentwicklung , die soziale Interaktionen , Kommunikationsfähigkeit und das Verhalten beeinflussen.
"Viele Studien haben gezeigt, dass Menschen, die Autismus haben keine Einigung über die Augenregion der anderen auf soziale Signale und Prozessinformationen über Emotionen sammeln konzentrieren", sagte Ueli Rutishauser , PhD , Assistant Professor für Neurochirurgie und Direktor von Human Neurophysiologie Forschung am Cedars-Sinai und erste Autor eines Artikels in der 20. November Ausgabe der Zeitschrift Neuron . " Die Amygdala - die kritisch für die Gesichtserkennung und die Verarbeitung von Emotionen ist - gilt als einer der wichtigsten Bereiche, in denen Funktionsstörung auftritt , aber dies ist das erste Mal einzelnen Neuronen in der Struktur aufgenommen wurden und bei Patienten mit Autismus untersucht. "
Forscher in der Cedars-Sinai Klinik für Neurochirurgie und die Klinik für Neurologie , mit Kollegen vom California Institute of Technology und Huntington Memorial Hospital in Pasadena, " hörte " und nahm das Brennen Aktivität einzelner Nervenzellen in der Amygdala von zwei Patienten mit einem hohen -functioning Form von Autismus , wie sie betrachteten Bilder der gesamten Flächen oder Teile von Gesichtern auf einem Bildschirm. Jedes Gesicht drückte eine Emotion - Angst oder Glück - und die Patienten wurden gebeten, die Bilder an , um zu entscheiden, welche Emotionen ausgedrückt wurde .
Das Research-Team dann bei Patienten , die nicht über Autismus, die zu der Entdeckung, dass eine bestimmte Art von Neuron in Menschen mit Autismus durchgeführt atypisch führte im Vergleich Aufnahmen von Nervenzellen bei Patienten mit Autismus , um Aufnahmen von Neuronen.
Verschiedene Neuronen reagieren auf verschiedene Aspekte einer Aufgabe. In der Amygdala , die bekannt ist wichtig für das emotionale Gedächtnis zu sein , bestimmte Neuronen feuern , wenn eine Person in einem ganzen Gesicht sieht ; weitere Population reagiert beim Betrachten Teile von Gesichtern oder bestimmte Gesichtsmerkmale wie ein Auge oder Mund. Bei den beiden Patienten mit Autismus, " Ganz Gesicht" Neuronen reagierte angemessen , aber die "face- Teil " Neuronen waren viel aktiver , als die Patienten die Mundregion gezeigt gegenüber , als sie die Augen gezeigt .
" Eine Subpopulation von Neuronen bei diesen Patienten mit Asperger-Syndrom zeigten abnormale Empfindlichkeit gegenüber dem Mündungsbereich . Die Amygdala -Neuronen schien von einer elektrischen Sicht normal, und die Groß- Gesicht empfindlichen Neuronen reagierten normal . Damit die Teilmenge der Gesichts- Teil empfindlichen Neuronen war speziell bei Autismus abnormal ", sagt Rutishauser .
Senior-Autor des Artikels , Ralph Adolphs , PhD, Bren Professor für Psychologie und Neurowissenschaften am Caltech , sagte der Studie präsentiert neue Einblicke in die Mechanismen, die die Symptome von Autismus und öffnet die Tür für weitere Studien.
" Gibt es genetische Mutationen , die zu Veränderungen in diesem einen Population von Neuronen führen ? Haben die Zelle Anomalien entstehen in der Amygdala oder sind sie das Ergebnis der Verarbeitung von Anomalien an anderer Stelle im Gehirn ? Es gibt viele Fragen noch nicht beantwortet werden, aber dieser Studie weist uns in eine bestimmte Richtung , die wir glauben, dass sie zu verstehen Autismus ", sagte er .
Die Beobachtung der Aktivität einzelner Nervenzellen im menschlichen Gehirn ist sehr anspruchsvoll und nur selten getan, aber es ist der einzige Weg , um zu erkunden , was passiert im Gehirn in dem Moment eine Person denkt . Eine Zusammenarbeit von Neurowissenschaftlern und Neurochirurgen können diese seltenen Gelegenheiten, verwendet werden, um Wissen über die Funktionsweise des Gehirns zu fördern werden. Ähnliche Nervenzelle Studien in Tieren durchgeführt worden, aber sie sind unvollkommen Vertreter des menschlichen Denkens und Verhaltens , und ohne direkten menschlichen Wünsche haben die Neurowissenschaftler mussten Annahmen bei der Interpretation von Tier Antworten zu machen. Die Fortschritte bei der Suche nach Antworten für Autismus ist beschränkt , weil keine Tiermodell für die hochkomplexe menschliche Störung vorliegt.
Die Autismus- Studie von Patienten, die an behandelt wurde möglich Epilepsie die operiert , um Tiefenelektroden in ihrem Gehirn implantiert, um Beschlagnahme -bezogene elektrische Aktivität zu überwachen. Zwei der Patienten auch von einer HochfunktionsForm von Autismus -Spektrum-Störung leiden .
" Die Amygdala ist eine Routine Ziel für Tiefenelektroden , um epileptische Anfälle zu lokalisieren. Dies bietet eine einzigartige Gelegenheit , um die Aktivität der Amygdala , einer Hirnstruktur , die für die Verarbeitung von Emotionen ist und im Verdacht abnorme bei Autismus zu sein, zu erfassen. Doch bis unsere Neuentdeckung war es nicht bekannt, ob der menschliche Amygdala enthaltenen Gesicht empfindlichen Neuronen ", sagte Adam Mamelak , MD, Professor für Neurochirurgie und Direktor Funktionelle Neurochirurgie am Cedars-Sinai .
In einer intrakraniellen Elektroenzephalogramm (EEG) Studie , jedesmal, wenn eine gezielte Neuron aktiv ist es ein "Aktionspotential " feuert - eine chemische und elektrische Veränderung, die für eine spätere Analyse aufgezeichnet werden können . Wie nie zuvor können die Forscher am Menschen und in Echtzeit Einzelzellen im Gehirn reagieren Zeuge , wenn ein Gegenstand geistig verarbeitet ein visuelles Bild .
Rutishauser , Adolphs und ihre Kollegen veröffentlichten einige aktuelle Artikel über die Gesichtserkennung , die bis zu dieser Forschung über Autismus geführt. In einem , nahmen sie die Aktivität einzelner Neurone wie Patienten "Gehirn verarbeitet Hinweise aus Mimik. In einer anderen, berichteten sie, dass , wenn der Speicher bezogenen Neuronen feuern in koordinierter Weise mit bestimmten Gehirnwellen des resultierenden Bilderkennung und Speicher sind stärker, als wenn diese Synchronisation nicht auftritt.