Tidig hjärnskada kan vara roten till Autism

du måste känna dig lite ledsen för cerebellum. När de flesta tänker på hjärnan och dess olika funktioner är chansen att det är hjärnan de tänker på. Med sina två halvklot och lager av grå materia som kallas hjärnbarken är detta den del av organet som ansvarar för ”högre funktion”, som språk och kognition. Och det brukar få all kredit för att göra vårt tänkande.

men ett fascinerande papper som publicerades förra månaden i tidskriften Neuron antyder att cerebellum kan spela en viktigare roll för att forma de högre funktionerna än tidigare trott. Det kan vara att dysfunktion i cerebellum vid avgörande ögonblick i utvecklingen kan bidra till autismspektrumstörningar (ASDs) och andra neurodevelopmental störningar senare i livet.

liksom hjärnan har cerebellum två halvklot, åtskilda av en struktur som kallas vermis. Även om det bara utgör cirka 10 procent av hjärnans massa, finns 50 procent av hjärnans neuroner där. Dess huvudroll anses ofta vara att samordna våra rörelser. När jag gör en neurologisk undersökning på en patient ska jag kontrollera skador på cerebellum genom att testa patienternas balans och deras förmåga att utföra snabba växlande rörelser.

men enligt Dr Samuel Wang och hans medförfattare kan cerebellum spela en mycket större roll för att forma hjärnans funktioner utöver våra motoriska förmågor. I en detaljerad genomgång av befintlig forskning, Dr. Wang, docent i molekylärbiologi och neurovetenskap vid Princeton University, lägger fram teorin att cerebellum är ansvarig för att hjälpa till att utveckla sinnen bearbeta komplex sensorisk information som är nödvändig för att bilda normala sociala relationer. I de fall där något går fel i denna process påverkas andra strukturer i hjärnan, och ASDs kan resultera.

”några av de kliniska och djurforskningsbevisen för cerebellär engagemang i autism har varit kända i flera år”, säger Dr.Wang till Daily Beast. ”Men detta bevis passar inte in i lärobokens visdom att cerebellum styr sensorisk bearbetning och rörelse. På någon nivå har forskare fångats av vilken ram de lärde sig på college eller forskarskola.”

tack vare moderna kartläggningstekniker är kopplingar mellan cerebellum och andra delar av hjärnan mycket bättre förstådda nu än när tidigare teorier om dess funktion etablerades. Om det finns skador på cerebellum tidigt i ett barns tillväxt, inklusive under andra och tredje trimestern av graviditeten, kan dessa ”nedströms” områden i hjärnan inte utvecklas ordentligt, inklusive områden som är ansvariga för kognition. För barn som är kända för att ha en cerebellär skada vid födseln rapporterar Dr.Wangs papper en ökad relativ risk för en ASD som ungefär motsvarar den hos en rökare som utvecklar lungcancer.

ett exempel som ges i papperet om hur cerebellum kan hjälpa till i social utveckling är ett barns svar på en förälders leende. Det finns inget medfött givande i något särskilt uttryck, så leendet i sig gör ingenting för att stimulera de delar av hjärnan som svarar på belöningar och utlöser en förändring i beteende. Men med tiden samordnar cerebellum upplevelsen av att se ett förälderleende och andra belöningar som att matas och bildar en relation mellan dem. Det hjälper till att ansluta hjärnans områden som ser leendet med de som signalerar belöningar, med tiden leder till utvecklingen av ett barns förmåga att förstå den sociala köen.

om denna funktion skulle gå förlorad, kan de delar av hjärnan som kontrollerar socialt beteende inte bilda lämpliga anslutningar, vilket försämrar normal utveckling. På ett sätt som inte är olikt den missanpassning som ses hos barn som är uppvuxna i miljöer med extrem deprivation—som Rumänska barnhem—om informationen inte kommer korrekt från cerebellum, kommer de områden i hjärnbarken som hjälper oss med normala interpersonella relationer inte att växa och utvecklas som de borde.

dessutom finns det enligt författarnas resultat viktiga ”känsliga perioder” under vilka dessa anslutningar är mest utsatta. Enligt deras forskning pekar de flesta bevisen mot prenatala faktorer vid utveckling av autism.

”forskningsbeviset överensstämmer med tanken att vid födseln har nästan all risk som leder till ASD redan inträffat”, säger Wang. ”Det finns säkert möjlighet till postnatala risker, men enligt min kunskap är bevisen för detta svaga och kan vanligtvis förklaras av någon prenatal händelse.”

detta överensstämmer med en tidigare studie i New England Journal of Medicine som rapporterade förändringar i hjärnbarken hos autistiska barn, troligen från innan de föddes. Det kan vara så att de nedströms abnormiteter i cellutveckling berodde på felaktig signalering från cerebellum.

”eftersom riskfaktorn från cerebellär skada är större än någon annan känd miljörisk, tror vi att detta ger djup inblick i den grundläggande biologin om hur ASD-hjärnor går ur spår”, säger Dr.Wang. ”Problem i cerebellär funktion (oavsett om de orsakas av skada eller genetiska mekanismer) är inte orsaken till autism, men de är potentiellt en betydande orsak till autism.”

det kan vara att genom att visa hur olika faktorer påverkar cerebellums roll i att forma hjärnbildning, kan denna nya studie hjälpa till att rikta framtida terapier för autistiska patienter.

” när det gäller autism kan cerebellum i tidigt liv vara ett mål för framtida ingrepp”, avslutar Dr.Wang. ”Autismforskare har hackat bort på genetiken i flera år, men gener är långt ifrån hjärnkretsar. Det finns ett sådant gap mellan gener och barns utveckling. Jag hoppas att vår artikel kan hjälpa till att överbrygga det gapet.”