Autisme en hersenfunctie
Autismespectrumstoornis (ASS) wordt gekenmerkt door een breed scala aan gedragingen, zoals herhalend gedrag, moeite met sociale interactie en verminderde flexibiliteit. De exacte neurologische mechanismen achter deze gedragingen zijn nog grotendeels onbekend, mede doordat de symptomen sterk variëren per persoon en kunnen overlappen met andere aandoeningen.
Onderzoekers van het Karolinska Institutet hebben nu een nieuw licht geworpen op deze mechanismen. Zij onderzochten een muismodel met verhoogde spiegels van het eiwit eIF4E, dat betrokken is bij de aanmaak van eiwitten. Deze muizen vertonen gedragingen die lijken op ASS, zoals verminderde aanpassing aan veranderingen en sociale teruggetrokkenheid.
Rol van dopamine in gedragsveranderingen
Verminderde dopaminerelease
Bij de onderzochte muizen bleek de afgifte van dopamine verlaagd. Dopamine speelt een belangrijke rol in motivatie, leren en motoriek. Via geavanceerde technieken zoals optogenetica — waarbij met licht specifieke hersencircuits worden geactiveerd — ontdekten de onderzoekers dat deze verlaagde dopamineafgifte samenhing met een verminderde werking van nicotinereceptoren.
Deze receptoren worden normaal gesproken geactiveerd door acetylcholine, een andere neurotransmitter die belangrijk is voor besluitvorming. Bij de muizen met een eIF4E-mutatie bleek deze acetylcholine-afhankelijke activatie van dopamineneuronen verstoord.
Basale ganglia als betrokken hersengebied
De bevindingen wijzen op een disbalans in de interactie tussen dopamine en acetylcholine binnen de basale ganglia. Dit hersengebied is betrokken bij motoriek en aanpassing van gedrag. Verstoringen in dit systeem kunnen verklaren waarom sommige mensen met autisme moeite hebben met gedragsverandering en herhalend gedrag vertonen.
Onderzoeksmethoden en vervolg
Multidisciplinaire benadering
De onderzoekers combineerden genetische technieken, gedragsanalyse, metingen van neurotransmitters en beeldvorming. Ze onderzochten onder andere de calciuminstroom in dopamineneuronen, een proces dat nodig is voor de afgifte van dopamine. Bij de eIF4E-muizen was de calciuminstroom verminderd. Wanneer calcium werd verhoogd, normaliseerde de dopaminerelease — wat erop wijst dat de oorzaak ligt bij een verminderde functie van nicotinereceptoren.
Implicaties voor verder onderzoek
Volgens de onderzoekers bieden deze bevindingen nieuwe aanknopingspunten voor het begrijpen van autisme op neurobiologisch niveau. Inzicht in de samenwerking tussen verschillende neurotransmittersystemen kan bijdragen aan verfijning van diagnostische criteria en het ontwikkelen van gerichte behandelmethoden.
Slotgedachte
Hoewel dit onderzoek zich richtte op muismodellen, benadrukken de resultaten het belang van neurotransmitters zoals dopamine en acetylcholine in gedragskenmerken die met autisme geassocieerd zijn. Verdere studies zullen moeten uitwijzen hoe deze mechanismen bij mensen tot uiting komen, en of ze ook buiten de basale ganglia een rol spelen. De aanpak van het Karolinska Institutet biedt hiervoor een waardevol fundament.
