Génétique du trouble du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Le " trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est un trouble neurodéveloppemental prévalent caractérisé par une interaction sociale altérée et des comportements stéréotypés. Les TSA ont une composante génétique forte et complexe, avec de multiples profils d'hérédité familiale et une estimation de jusqu'à 1000 gènes potentiellement impliqués. Au cours de la dernière décennie, les technologies génomiques ont permis des progrès rapides dans l'identification des gènes à risque pour les TSA. Dans ce chapitre, les chercheurs examinent la délinéation des gènes du trouble à partir d'études génétiques traditionnelles telles que le lien et l'association, puis ils se focalisent sur des études plus récentes utilisant des technologies génomiques telles que le génotypage à haut débit et le séquençage d'exome.

Handb Clin Neurol. 2018;147:321-329. doi: 10.1016/B978-0-444-63233-3.00021-X.

Genetics of autism spectrum disorder

Ramaswami G¹, Geschwind DH².

Author information

1

Program in Neurogenetics, Department of Neurology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, CA, United States.

2

Program in Neurogenetics, Department of Neurology, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, CA, United States; Center for Autism Research and Treatment, Semel Institute, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, CA, United States; Department of Human Genetics, David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, CA, United States. Electronic address: dhg@mednet.ucla.edu.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a prevalent neurodevelopmental disorder characterized by impaired social interaction and stereotyped behaviors. ASD has a strong and complex genetic component, with multiple familial inheritance patterns and an estimate of up to 1000 genes potentially implicated. Over the past decade, genomic technologies have enabled rapid progress in the identification of risk genes for ASD. In this chapter, we review the delineation of ASD disease genes starting from traditional genetic studies such as linkage and association, and then focusing on more recent studies utilizing genomic technologies, such as high-throughput genotyping and exome sequencing.

PMID:29325621

DOI:10.1016/B978-0-444-63233-3.00021-X

Biologie VNC dans les troubles neurodéveloppementaux

Aperçu: G.M.

Les variations de nombre de copies (VNC), caractérisées ces dernières années par une technologie de pointe, ajoutent de la complexité à notre connaissance du génome humain. Les CNV contribuent non seulement à la diversité humaine, mais aussi à différents types de troubles, y compris le retard neurodéveloppemental, le "trouble du spectre de l'autisme" et les maladies neuropsychiatriques. Fait intéressant, de nombreux VNCpathogènes sont partagés entre ces troubles.  

Des études suggèrent que la physiopathologie du trouble ne peut pas être simplement attribuée à un seul gène conducteur dans une VNC, mais aussi que les effets multifactoriels peuvent être importants. L'expression génique et les phénotypes résultants peuvent également être affectés par l'altération épigénétique et les changements structuraux chromosomiques. Combinée à la génétique humaine et à la biologie des systèmes, la recherche intégrative par des approches multidimensionnelles utilisant des modèles animaux et cellulaires de VNC devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques des troubles neurodéveloppementaux et des troubles neuropsychiatriques.

Curr Opin Neurobiol. 2018 Jan 10;48:183-192. doi: 10.1016/j.conb.2017.12.004.

CNV biology in neurodevelopmental disorders

Takumi T¹, Tamada K².

Author information

1

RIKEN Brain Science Institute, Wako, Saitama 351-0198, Japan. Electronic address: toru.takumi@riken.jp.

2

RIKEN Brain Science Institute, Wako, Saitama 351-0198, Japan.

Abstract

Copy number variants (CNVs), characterized in recent years by cutting-edge technology, add complexity to our knowledge of the human genome. CNVs contribute not only to human diversity but also to different kinds of diseases including neurodevelopmental delay, autism spectrum disorder and neuropsychiatric diseases. Interestingly, many pathogenic CNVs are shared among these diseases. Studies suggest that pathophysiology of disease may not be simply attributed to a single driver gene within a CNV but also that multifactorial effects may be important. Gene expression and the resulting phenotypes may also be affected by epigenetic alteration and chromosomal structural changes. Combined with human genetics and systems biology, integrative research by multi-dimensional approaches using animal and cell models of CNVs are expected to further understanding of pathophysiological mechanisms of neurodevelopmental disorders and neuropsychiatric disorders.

PMID:29331932

DOI:10.1016/j.conb.2017.12.004

Association de l'autisme avec les infections maternelles, périnatales et autres facteurs de risque: une étude de cas-contrôle

Aperçu: G.M.

Cette étude cas-témoin explore l'association entre les complications de grossesse / naissance et d'autres facteurs avec le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) chez les sujets libanais âgés de 2 à 18 ans. Les chercheurs ont interrogé 136 cas de TSA de la Clinique spéciale pour enfants du Centre médical de l'Université américaine de Beyrouth, et 178 contrôles sélectionnés par numérotation systématique dans la région de Beyrouth.  

Sexe masculin (rapport de cotes ajusté [IC 95%]: 3,9 [2,2-7,0]); difficultés d'alimentation après l'accouchement (2,5 [1,2-5,4]); infections maternelles / complications pendant la grossesse (2,9 [1,5-5,5], 2,1 [1,1-3,9]); consanguinité (2,5 [1,0-6,0]);  antécédents familiaux de troubles psychiatriques (2,2 [1,1-4,4]) étaient des facteurs de risque de TSA.  

Le fait d'être né premier / deuxième (0,52 [0,28-0,95]) et le soutien psychologique maternel durant la grossesse (0,49 [0,27-0,89]) étaient négativement associés aux TSA. 

L'identification des corrélations TSA est cruciale pour initier un dépistage opportun et une intervention précoce subséquente.

J Autism Dev Disord. 2018 Jan 13. doi: 10.1007/s10803-017-3449-x.

Association of Autism with Maternal Infections, Perinatal and Other Risk Factors: A Case-Control Study

Guisso DR¹, Saadeh FS¹, Saab D², El Deek J¹, Chamseddine S¹, El Hassan HA¹, Majari G¹, Boustany RM^3,4.

Author information

1

Faculty of Medicine, American University of Beirut, Beirut, Lebanon.

2

Department of Biochemistry and Molecular Genetics, American University of Beirut, Riad El Solh, P. O. Box 11-0236, Beirut, 1107 2020, Lebanon.

3

Department of Biochemistry and Molecular Genetics, American University of Beirut, Riad El Solh, P. O. Box 11-0236, Beirut, 1107 2020, Lebanon. rb50@aub.edu.lb.

4

Department of Pediatrics and Adolescent Medicine, American University of Beirut, Beirut, Lebanon. rb50@aub.edu.lb.

Abstract

This case-control study explores the association between pregnancy/birth complications and other factors with Autism Spectrum Disorder (ASD) in Lebanese subjects aged 2-18 years. Researchers interviewed 136 ASD cases from the American University of Beirut Medical Center Special Kids Clinic, and 178 controls selected by systematic digit dialing in the Greater-Beirut area. Male gender (Adjusted Odds Ratio [95% CI]: 3.9 [2.2-7.0]); postpartum feeding difficulties (2.5 [1.2-5.4]); maternal infections/complications during pregnancy (2.9 [1.5-5.5], 2.1 [1.1-3.9]); consanguinity (2.5 [1.0-6.0]); family history of psychiatric disorders (2.2 [1.1-4.4]) were risk factors for ASD. Being born first/second (0.52 [0.28-0.95]) and maternal psychological support during pregnancy (0.49 [0.27-0.89]) were negatively associated with ASD. Identifying ASD correlates is crucial for instigating timely screening and subsequent early intervention.

PMID:29332178

DOI:10.1007/s10803-017-3449-x

Profils et corrélats de l'accord parent-enfant sur les symptômes d'anxiété sociale chez les jeunes avec un diagnostic de "troubles du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Cette étude a caractérisé les modèles et les corrélats de l'accord parent-jeune sur l'anxiété sociale chez les jeunes avec ou sans "trouble du spectre de l'autisme" (TSA).  

Les participants (279 jeunes de 8-16 ans parlant couramment la langue, NTSA = 144, NTD = 135) ont complété le SASC-R. Les jeunes avec un diagnostic de TSA (dTSA) manifestaient une plus grande anxiété sociale chez les informateurs. Bien que les jeunes TD aient manifesté une plus grande anxiété que les parents, les rapports autodidactiques et parentaux ne différaient pas chez les jeunes avec dTSA. Chez les enfants avec dTSA, un accord plus élevé entre les parents et les jeunes était associé à des symptômes de TSA moins graves et à des habiletés d'adaptation plus élevées. 

Chez les jeunes TD, l'accord sur la forte anxiété était associé aux compétences adaptatives les plus faibles.  

Les facteurs démographiques (âge, QI verbal, sexe) ne se rapportaient pas à un accord pour l'un ou l'autre groupe. Dans le TSA, l'entente parents-enfants sur l'anxiété chez les jeunes, qu'elle soit élevée ou faible, était associée à de meilleurs résultats.

J Autism Dev Disord. 2018 Jan 13. doi: 10.1007/s10803-018-3461-9.

Profiles and Correlates of Parent-Child Agreement on Social Anxiety Symptoms in Youth with Autism Spectrum Disorder

Burrows CA¹, Usher LV^2,3, Becker-Haimes EM^2,4, McMahon CM^2,5, Mundy PC^2,6, Jensen-Doss A², Henderson HA^2,7.

Author information

1

Department of Psychology, University of Miami, 5665 Ponce de Leon Blvd, Coral Gables, FL, 33156, USA. cburrows@psy.miami.edu.

2

Department of Psychology, University of Miami, 5665 Ponce de Leon Blvd, Coral Gables, FL, 33156, USA.

3

Waisman Center, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, USA.

4

Center for Mental Health Policy & Services Research, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, USA.

5

Department of Social and Behavioral Sciences, Miami University, Hamilton, OH, USA.

6

University of California-Davis MIND Institute, Davis, CA, USA.

7

Department of Psychology, University of Waterloo, Waterloo, ON, Canada.

Abstract

This study characterized patterns and correlates of parent-youth agreement on social anxiety in youth with and without autism spectrum disorder (ASD). Participants (279 verbally-fluent youth aged 8-16 years, N_ASD = 144, N_TD = 135) completed the SASC-R. Youth with ASD exhibited higher social anxiety across informants. While TD youth endorsed higher anxiety than did parents, self- and parent-reports did not differ in youth with ASD. For children with ASD, higher parent-youth agreement was associated with lower lifetime ASD symptoms and higher adaptive skills. For TD youth, agreement on high anxiety was associated with lowest adaptive skills. Demographic factors (age, verbal IQ, gender) did not relate to agreement for either group. In ASD, parent-child agreement on youth anxiety, either high or low, was associated with better outcomes.

PMID:29332179

DOI:10.1007/s10803-018-3461-9

Co-occurrence et gravité du poids neurodéveloppemental (déficience cognitive, paralysie cérébrale, trouble du spectre de l'autisme et épilepsie) à l'âge de 10 ans chez les enfants nés grands prématurés

Aperçu: G.M.

Cette étude vise à déterminer la prévalence des déficiences neurodéveloppementales à l'âge de dix ans chez les enfants nés extrêmement prématurés (moins de 28 semaines d'âge gestationnel) et à offrir un cadre de catégorisation des limitations neurologiques.Une étude de suivi de cohorte prospective multicentrique a recruté 889 enfants de 10 ans nés entre 2002 et 2004. Les chercheurs ont évalué la prévalence de la déficience cognitive, mesurée par quotient intellectuel et les tests de fonction exécutive, la paralysie cérébrale (PC), le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA), et l'épilepsie seule et en combinaison. Les trois niveaux de gravité de la déficience étaient les suivants: catégorie I - absence de déficience neurodéveloppementale majeure; capacité cognitive normale de catégorie II avec CP, TSA et / ou épilepsie; et catégorie III - enfants atteints de déficience cognitive.Au total, 214 des 873 enfants (25%) avaient des troubles cognitifs, 93 des 849 enfants (11%) avaient une CP, 61 des 857 enfants (7%) avaient des TSA et 66 des 888 enfants (7%) souffraient d'épilepsie. De plus, 19% de tous les enfants avaient un diagnostic, 10% avaient deux diagnostics et 3% avaient trois diagnostics. La diminution de l'âge gestationnel était associée à l'augmentation du nombre de déficiences (P <0,001). La moitié des enfants atteints de déficience cognitive et un tiers des enfants atteints de PC, de TSA ou d'épilepsie présentaient une seule déficience.

Six cent un (68% [IC 95%, 64,5% -70,7%]) étaient dans la catégorie I, 74 (8% [IC 95%, 6,6% -10,3%]) dans la catégorie II, et 214 (24% [IC à 95% 21,7% -27,4%]) étaient dans la catégorie III.Les trois quarts des enfants avaient un intellect normal à l'âge de dix ans; Près de 70% étaient exempts de déficience neurodéveloppementale. Quarante pour cent des enfants atteints de déficiences ont eu plusieurs diagnostics. 

Pediatr Neurol. 2017 Nov 13. pii: S0887-8994(17)30718-X. doi: 10.1016/j.pediatrneurol.2017.11.002.

Co-occurrence and Severity of Neurodevelopmental Burden (Cognitive Impairment, Cerebral Palsy, Autism Spectrum Disorder, and Epilepsy) at Age 10 Years in Children Born Extremely Preterm

Hirschberger RG¹, Kuban KCK², O'Shea TM³, Joseph RM⁴, Heeren T⁵, Douglass L², Stafstrom CE⁶, Jara H⁷, Frazier JA⁸, Hirtz D⁹, Rollins J³, Paneth N¹⁰; ELGAN Study Investigators.

Collaborators (66)

Ware J¹¹, Coster T¹¹, Hanson B¹¹, Wilson R¹¹, McGhee K¹¹, Lee P¹¹, Asgarian A¹¹, Sadhwani A¹¹, Perrin E¹², Neger E¹², Mattern K¹², Walkowiak J¹², Barron S¹², Shah B¹³, Singh R¹³, Smith A¹³, Klein D¹³, McQuiston S¹³, Venuti L¹⁴, Powers B¹⁴, Foley A¹⁴, Dessureau B¹⁴, Wood M¹⁴, Damon-Minow J¹⁴, Ehrenkranz R¹⁵, Benjamin J¹⁵, Romano E¹⁵, Tsatsanis K¹⁵, Chawarska K¹⁵, Kim S¹⁵, Dieterich S¹⁵, Bearrs K¹⁵, Peters N¹⁶, Brown P¹⁶, Ansusinha E¹⁶, Waldrep E¹⁶, Friedman J¹⁶, Hounshell G¹⁶, Allred D¹⁶, Engelke SC¹⁷, Darden-Saad N¹⁷, Stainback G¹⁷, Warner D¹⁸, Wereszczak J¹⁸, Bernhardt J¹⁸, McKeeman J¹⁸, Meyer E¹⁸, Pastyrnak S¹⁹, Rathbun J¹⁹, Nota S¹⁹, Crumb T¹⁹, Lenski M²⁰, Weiland D²⁰, Lloyd M²⁰, Hunter S²¹, Msall M²¹, Ramoskaite R²¹, Wiggins S²¹, Washington K²¹, Martin R²¹, Prendergast B²¹, Scott M²¹, Klarr J²², Kring B²², DeRidder J²², Vogt K²².

Author information

1

Division of Pediatric Neurology, Department of Pediatrics, Boston Medical Center, Boston, Massachusetts. Electronic address: rachel.hirschberger@childrens.harvard.edu.

2

Division of Pediatric Neurology, Department of Pediatrics, Boston Medical Center, Boston, Massachusetts.

3

University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina.

4

Department of Psychology and Neuroanatomy, Boston University, Boston, Massachusetts.

5

Department of Biostatistics, Boston University School of Public Health, Boston, Massachusetts.

6

Division of Pediatric Neurology, Department of Neurology, Johns Hopkins Hospital, Baltimore, Maryland.

7

Department of Radiology, Boston Medical Center, Boston University, Boston, Massachusetts.

8

Departments of Psychiatry and Pediatrics, UMASS Medical School/ University of Massachusetts Memorial Health Care, Worcester, Massachusetts.

9

National Institute of Neurological Disorders and Stroke, Bethesda, Maryland.

10

Department of Epidemiology and Biostatistics and Pediatrics and Human Development, Michigan State University, East Lansing, Michigan.

11

Boston Children's Hospital, Boston, Massachusetts.

12

Tufts Medical Center, Boston, Massachusetts.

13

Baystate Medical Center.

14

University of Massachusetts Medical School, Worcester, Massachusetts.

15

Yale University School of Medicine, New Haven, Connecticut.

16

Wake Forest University Baptist Medical Center, Winston-Salem, North Carolina.

17

University Health Systems of Eastern Carolina, Greenville, North Carolina.

18

North Carolina Children's Hospital, Chapel Hill, North Carolina.

19

Helen DeVos Children's Hospital, Grand Rapids, Michigan.

20

Sparrow Hospital, Lansing, Michigan.

21

University of Chicago Medical Center, Chicago, Illinois.

22

William Beaumont Hospital, Royal Oak, Michigan.

Abstract

BACKGROUND:

This study aims to determine the prevalence of neurodevelopmental impairments at age ten years among children born extremely preterm (less than 28 weeks gestational age) and to offer a framework for categorizing neurological limitations.

METHODS:

A multicenter, prospective cohort follow-up study recruited 889 ten-year-old children born from 2002 to 2004. We assessed prevalence of cognitive impairment, measured by intelligent quotient and tests of executive function, cerebral palsy (CP), autism spectrum disorder (ASD), and epilepsy singly and in combination. The three levels of impairment severity were: category I-no major neurodevelopmental impairment; category II-normal cognitive ability with CP, ASD, and/or epilepsy; and category III-children with cognitive impairment.

RESULTS:

A total 214 of 873 children (25%) had cognitive impairment, 93 of 849 children (11%) had CP, 61 of 857 children (7%) had ASD, and 66 of 888 children (7%) had epilepsy. Further, 19% of all children had one diagnosis, 10% had two diagnoses, and 3% had three diagnoses. Decreasing gestational age was associated with increasing number of impairments (P < 0.001). Half the children with cognitive impairment and one third of children with CP, ASD, or epilepsy had a single impairment. Six hundred one (68% [95% CI, 64.5%-70.7%]) children were in category I, 74 (8% [95% CI, 6.6%-10.3%]) were in category II, and 214 (24% [95% CI 21.7%-27.4%]) were in category III.

CONCLUSIONS:

Three quarters of children had normal intellect at age ten years; nearly 70% were free of neurodevelopmental impairment. Forty percent of children with impairments had multiple diagnoses.

Copyright © 2017 Elsevier Inc. All rights reserved.

PMID:29310907

DOI:10.1016/j.pediatrneurol.2017.11.002

Une perspective collective: attention partagée et esprit

Aperçu: G.M.

L'auteur passe en revue la littérature récente sur l'attention partagée, les cas dans lesquels la perspective personnelle est aussi celle d'un autre. Comme le décrit Shteynberg [6 ••], l'attention partagée implique l'activation d'une perspective psychologique personnelle et plurielle et irréductiblement collective - une perspective dans laquelle le monde est vécu à partir de «notre attention». Lorsque l'attention partagée est perçue, l'information sous attention partagée reçoit un traitement cognitif plus profond. En mettant à jour la connaissance mutuelle, une attention partagée facilite la communication et, très probablement, la création d'attitudes et de croyances partagées. Dans cette revue, je me concentre sur les 5 dernières années de travail empirique détaillant les conséquences cognitives et affectives de l'attention partagée. Je souligne également le travail empirique sur la pertinence d'une attention partagée à des défis pragmatiquement importants, tels que les effets polarisants de la consommation sociale et de masse, ainsi que les mécanismes cognitifs derrière les traits autistiques.  

Dans l'ensemble, les résultats soulignent la possibilité que l'attention partagée soit un élément psychologique fondamental de la socialité humaine - une capacité à agir collectivement avec d'autres personnes qui partagent sa réalité.

Curr Opin Psychol. 2017 Dec 29. pii: S2352-250X(17)30250-6. doi: 10.1016/j.copsyc.2017.12.007.

A collective perspective: shared attention and the mind

Shteynberg G¹.

Author information

1

University of Tennessee, USA. Electronic address: gshteynberg@gmail.com.

Abstract

I review the recent literature on shared attention, instances in which one's personal perspective is also another's. As described by Shteynberg [6^••], shared attention involves the activation of a psychological perspective that is personal and plural and irreducibly collective-a perspective in which the world is experienced from 'our attention'. When shared attention is perceived, information under shared attention receives deeper cognitive processing. By updating mutual knowledge, shared attention facilitates communication and, quite possibly, the creation of shared attitudes and beliefs. In this review, I focus on the last 5 years of empirical work detailing the cognitive and affective consequences of shared attention. I also highlight empirical work on the relevance of shared attention to pragmatically important challenges, such as the polarizing effects of social and mass media consumption, as well as the cognitive mechanisms behind autism-like traits. In all, the findings underscore the possibility that shared attention is a basic psychological building block of human sociality-a capacity to act collectively with others who share one's reality.

PMID:29317182

DOI:10.1016/j.copsyc.2017.12.007

Fenêtre de liaison multisensorielle temporale dans les "troubles du spectre de l'autisme et les troubles du spectre de la schizophrénie: revue systématique et méta-analyse

Aperçu: G.M.

(Note de traduction: L'intégration multisensorielle, aussi appelée intégration multimodale, est l'étude de la façon dont l'information provenant des différentes modalités sensorielles, telles que la vue, le son, le toucher, l'odorat, l'auto-mouvement et le goût, peut être intégrée par le système nerveux. Une représentation cohérente d'objets combinant des modalités nous permet d'avoir des expériences perceptives significatives. L'intégration multisensorielle est centrale dans le comportement adaptatif car elle nous permet de percevoir un monde d'entités perceptives cohérentes. L'intégration multisensorielle traite également de la manière dont différentes modalités sensorielles interagissent entre elles et modifient le traitement de l'autre.) 

L'intégration multisensorielle temporale pourrait être compromise à la fois dans les " troubles du spectre de l'autisme" (TSA) et les troubles du spectre de la schizophrénie (DSS) et pourrait jouer un rôle important dans la déficience perceptuelle et cognitive dans ces deux troubles.  

Cette revue visait à comparer quantitativement l'acuité temporelle sensorielle entre les groupe contrôles sans troubles et les deux groupes cliniques (TSA et SSD).  

L'altération de l'intégration temporale sensorielle était robuste et comparable chez les patients avec SSD (Hedges 'g = 0,91, IC 95% [0,62-1,19], Z = 6,21, p <0,001) et TSA  (Hedges' g = 0,85, (95 En comparant davantage les études en unités unisensorielles et multisensorielles (bimodales: audiovisuelles), l'analyse en sous-groupes a montré des effets hétérogènes et instables pour la liaison temporelle uniforme dans le groupe TSA, mais une altération plus cohérente et sévère de l'intégration temporelle multisensorielle représentée par une fenêtre de liaison temporale élargie dans les deux groupes cliniques.

Ce dysfonctionnement multisensoriel est associé à des symptômes tels que des hallucinations et des communications sociales altérées.

Les futures études visant à améliorer les fonctions temporales multisensorielles peuvent avoir des implications importantes sur l'amélioration de la schizophrénie et des symptômes autistiques.

Neurosci Biobehav Rev. 2018 Jan 6. pii: S0149-7634(17)30762-5. doi: 10.1016/j.neubiorev.2017.12.013.

Multisensory temporal binding window in autism spectrum disorders and schizophrenia spectrum disorders: A systematic review and meta-analysis

Zhou HY¹, Cai XL², Weigl M³, Bang P⁴, Cheung EFC⁵, Chan RCK⁶.

Author information

1

Neuropsychology and Applied Cognitive Neuroscience Laboratory, CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Beijing, China; Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.

2

Neuropsychology and Applied Cognitive Neuroscience Laboratory, CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Beijing, China; Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China; Sino-Danish College, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China; Sino-Danish Center for Education and Research, Beijing, China.

3

Experimental Neuropsychology Unit, Saarland University, Saarbrücken, Germany.

4

Department of Communication and Psychology, Aalborg University, Denmark.

5

Castle Peak Hospital, Hong Kong, China.

6

Neuropsychology and Applied Cognitive Neuroscience Laboratory, CAS Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Beijing, China; Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China. Electronic address: rckchan@psych.ac.cn.

Abstract

Multisensory temporal integration could be compromised in both autism spectrum disorders (ASD) and schizophrenia spectrum disorders (SSD) and may play an important role in perceptual and cognitive impairment in these two disorders. This review aimed to quantitatively compare the sensory temporal acuity between healthy controls and the two clinical groups (ASD and SSD). Impairment of sensory temporal integration was robust and comparable in both patients with SSD (Hedges' g=0.91, 95%CI[0.62-1.19]; Z=6.21, p<.001) and ASD (Hedges' g=0.85, (95%CI[0.54-1.15]; Z=5.39, p<.001). By further separating studies into unisensory and multisensory (bimodal: audiovisual) ones, subgroup analysis indicated heterogeneous and unstable effects for unisensory temporal binding in the ASD group, but a more consistent and severe impairment in multisensory temporal integration represented by an enlarged temporal binding window in both clinical groups. Such multisensory dysfunction is associated with symptoms like hallucinations and impaired social communications. Future studies focusing on improving multisensory temporal functions may have important implications for the amelioration of schizophrenia and autistic symptoms.

PMID:29317216

DOI:10.1016/j.neubiorev.2017.12.013

Les populations de microbiome intestinal sont associées à des changements propres à la structure de l'architecture de la substance blanche.

Aperçu: G.M.

Les populations altérées de microbiome intestinal sont associées à un large éventail de troubles neurodéveloppementaux, y compris le "trouble du spectre de l'autisme" et les troubles de l'humeur. Dans les modèles animaux, la modulation des populations du microbiome intestinal par manipulation diététique influence la fonction et le comportement du cerveau et a démontré une amélioration des symptômes comportementaux. Avec des différences frappantes dans le comportement axé sur le microbiome, les chercheurs ont investigué pour savoir si ces changements de comportement s'accompagnaient également de changements correspondants dans la microstructure du tissu neural. En utilisant l'imagerie du tenseur de diffusion, ils ont identifié des changements globaux dans l'intégrité structurelle de la substance blanche se produisant d'une manière dépendante de l'alimentation. 

L'analyse du séquençage de l'ARN ribosomique 16S des bactéries intestinales a également montré des changements dans les populations bactériennes en fonction du régime alimentaire. 

Des modifications de la structure cérébrale ont été associées à des modifications du régime alimentaire dans les populations de microbiome intestinal, à l'aide d'un classificateur automatique pour l'évaluation quantitative de la force des associations région microbiome-cerveau.  

Ces associations permettent de tester notre compréhension de l'axe intestin-cerveau-microbiote en révélant les liens possibles entre les populations modifiées et dysbiotiques du microbiote intestinal et les changements dans la structure cérébrale, soulignant l'impact potentiel du régime et des effets métagénomiques en neuro-imagerie.

Transl Psychiatry. 2018 Jan 10;8(1):6. doi: 10.1038/s41398-017-0022-5.

Gut microbiome populations are associated with structure-specific changes in white matter architecture

Ong IM^1,2, Gonzalez JG³, McIlwain SJ^1,2, Sawin EA⁴, Schoen AJ⁵, Adluru N⁶, Alexander AL^3,6,7, Yu JJ^8,9,10,11.

Author information

1

Department of Biostatistics and Medical Informatics, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, 53705, USA.

2

Carbone Cancer Center, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, Madison, WI, 53705, USA.

3

Department of Medical Physics, Wisconsin Institutes for Medical Research, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, Madison, WI, 53705, USA.

4

Department of Radiology, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, E3/366 Clinical Science Center, 600 Highland Avenue, M/C 3252, Madison, WI, 53792-3252, USA.

5

Department of Computer Sciences, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, 53706, USA.

6

Waisman Laboratory for Brain Imaging and Behavior, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, 53705, USA.

7

Department of Psychiatry, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, Madison, WI, 53705, USA.

8

Department of Radiology, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, E3/366 Clinical Science Center, 600 Highland Avenue, M/C 3252, Madison, WI, 53792-3252, USA. jpyu@uwhealth.org.

9

Department of Psychiatry, University of Wisconsin School of Medicine and Public Health, Madison, WI, 53705, USA. jpyu@uwhealth.org.

10

Department of Biomedical Engineering, College of Engineering, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, 53706, USA. jpyu@uwhealth.org.

11

Neuroscience Training Program, Wisconsin Institutes for Medical Research, University of Wisconsin-Madison, Madison, WI, 53705, USA. jpyu@uwhealth.org.

Abstract

Altered gut microbiome populations are associated with a broad range of neurodevelopmental disorders including autism spectrum disorder and mood disorders. In animal models, modulation of gut microbiome populations via dietary manipulation influences brain function and behavior and has been shown to ameliorate behavioral symptoms. With striking differences in microbiome-driven behavior, we explored whether these behavioral changes are also accompanied by corresponding changes in neural tissue microstructure. Utilizing diffusion tensor imaging, we identified global changes in white matter structural integrity occurring in a diet-dependent manner. Analysis of 16S ribosomal RNA sequencing of gut bacteria also showed changes in bacterial populations as a function of diet. Changes in brain structure were found to be associated with diet-dependent changes in gut microbiome populations using a machine learning classifier for quantitative assessment of the strength of microbiome-brain region associations. These associations allow us to further test our understanding of the gut-brain-microbiota axis by revealing possible links between altered and dysbiotic gut microbiome populations and changes in brain structure, highlighting the potential impact of diet and metagenomic effects in neuroimaging.

PMID:29317592

DOI:10.1038/s41398-017-0022-5

Expression enrichie de gènes associés aux "troubles du spectre de l'autisme" dans les neurones inhibiteurs humains

Aperçu: G.M.

Le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est hautement héréditaire mais génétiquement hétérogène. Les circuits neuronaux affectés et les types de cellules restent flous et peuvent varier à différents stades de développement.  

En analysant plusieurs ensembles de profils de transcriptome monocellulaire humain, les chercheurs ont constaté que les candidats TSA ont montré une expression de gènes relativement enrichie dans les neurones, en particulier dans les neurones inhibiteurs.  

Les candidats TSA étaient également plus susceptibles d'être les centres du module du gène de co-expression qui est fortement exprimé dans les neurones inhibiteurs, une caractéristique non détectée pour les neurones excitateurs.  

En outre, ils ont trouvé que les gènes régulés dans plusieurs échantillons de cortex TSA étaient enrichis avec des gènes hautement exprimés dans les neurones inhibiteurs, suggérant une augmentation potentielle des neurones inhibiteurs et un déséquilibre entre les neurones excitateurs et inhibiteurs dans les cerveaux TSA.  

De plus, les cibles en aval de plusieurs candidats TSA, tels que CHD8, EHMT1 et SATB2, ont également affiché une expression enrichie dans les neurones inhibiteurs.  

Pris ensemble, ces analyses de données transcriptomiques monocellulaires suggèrent que les neurones inhibiteurs peuvent être un sous-type neuronal majeur affecté par la perturbation des réseaux de gènes TSA, fournissant une preuve fonctionnelle cellulaire unique pour soutenir l'hypothèse de déséquilibre excitateur / inhibiteur (E / I).

Transl Psychiatry. 2018 Jan 10;8(1):13. doi: 10.1038/s41398-017-0058-6.

Enriched expression of genes associated with autism spectrum disorders in human inhibitory neurons

Wang P¹, Zhao D¹, Lachman HM^1,2,3,4, Zheng D^5,6,7.

Author information

1

Department of Genetics, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA.

2

Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA.

3

Department of Neuroscience, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA.

4

Department of Medicine, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA.

5

Department of Genetics, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA. deyou.zheng@einstein.yu.edu.

6

Department of Neuroscience, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA. deyou.zheng@einstein.yu.edu.

7

Department of Neurology, Albert Einstein College of Medicine, 1300 Morris Park Ave., Bronx, NY, USA. deyou.zheng@einstein.yu.edu.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is highly heritable but genetically heterogeneous. The affected neural circuits and cell types remain unclear and may vary at different developmental stages. By analyzing multiple sets of human single cell transcriptome profiles, we found that ASD candidates showed relatively enriched gene expression in neurons, especially in inhibitory neurons. ASD candidates were also more likely to be the hubs of the co-expression gene module that is highly expressed in inhibitory neurons, a feature not detected for excitatory neurons. In addition, we found that upregulated genes in multiple ASD cortex samples were enriched with genes highly expressed in inhibitory neurons, suggesting a potential increase of inhibitory neurons and an imbalance in the ratio between excitatory and inhibitory neurons in ASD brains. Furthermore, the downstream targets of several ASD candidates, such as CHD8, EHMT1 and SATB2, also displayed enriched expression in inhibitory neurons. Taken together, our analyses of single cell transcriptomic data suggest that inhibitory neurons may be a major neuron subtype affected by the disruption of ASD gene networks, providing single cell functional evidence to support the excitatory/inhibitory (E/I) imbalance hypothesis.

PMID:29317598

DOI:10.1038/s41398-017-0058-6