Connectivitat funcional intrínseca de l'hipocamp subjacent a la memòria rígida en nens i adolescents amb trastorn de l'espectre autista: un estudi de casos i controls

Contacte: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Correu electrònic:audrey.hu@wecistanche.com

Teruo Hashimoto1, Susumu Yokota2, Yutaka Matsuzaki1 i Ryuta Kawashima

Resum

Aprenentatge i memòria atípicsen els primers anys de vida pot promoure comportaments atípics en la vida posterior. Un aprenentatge menys relacional i la recuperació inflexible en la infància poden millorar els comportaments restringits i repetitius en pacients amb un trastorn de l'espectre autista. L'objectiu d'aquest estudi era dilucidar els mecanismes dememòria atípicaen nens amb un trastorn de l'espectre autista. Hem realitzat proves d'aprenentatge de parelles imatge-nom i de reconeixement retardat amb dos grups: un grup amb nens amb trastorn de l'espectre autista d'alt funcionament (entre 7 i 16 anys, n=41) i un grup amb nens amb desenvolupament típic (n{{{ 5}}) que coincideixen amb l'edat, el sexe i el coeficient intel·lectual del primer grup. Es van avaluar les correlacions entre les puntuacions de reconeixement reeixides i la connectivitat funcional de l'estat de repòs de la llavor a tot el cervell. Tot i que els rendiments d'aprenentatge i recuperació eren comparables entre els dos grups, vam observar un aprenentatge de categoria lleugerament inferior i guanys de memòria significativament menors en el grup de trastorns de l'espectre autista que en el grup en desenvolupament típic. La xarxa de l'hipocamp anterior canònica dreta va estar implicada en la memòria reeixida en els joves que es desenvolupaven normalment, mentre que altres sistemes de memòria poden estar implicats en la memòria reeixida en els joves amb un trastorn de l'espectre autista. El processament de memòria menys relacional i independent del context pot estar associat amb menys guanys de memòria en el trastorn de l'espectre autista. Aquestes característiques de memòria atípiques en el trastorn de l'espectre autista poden accentuar els seus comportaments inflexibles en algunes situacions.

Laïc abstracte

Aprenentatge i memòria atípicsen els primers anys de vida pot promoure comportaments atípics en la vida posterior. En concret, un aprenentatge menys relacional i la recuperació inflexible en la infància poden millorar els comportaments restringits i repetitius en pacients amb un trastorn de l'espectre autista. L'objectiu d'aquest estudi era dilucidar els mecanismes dememòria atípicaen nens amb un trastorn de l'espectre autista. Hem realitzat proves d'aprenentatge de parelles imatge-nom i de reconeixement retardat amb dos grups de joves: un grup amb nens amb trastorn de l'espectre autista d'alt funcionament (entre 7 i 16 anys, n=41) i un grup amb nens amb desenvolupament típic (n{ {4}}) que coincideixen amb l'edat, el sexe i el coeficient intel·lectual a gran escala del primer grup. Vam examinar les correlacions entre les puntuacions de reconeixement reeixides i la connectivitat neuronal durant el repòs a l'escàner d'imatges de ressonància magnètica sense pensar en res. Tot i que els rendiments tant d'aprenentatge com de recuperació eren comparables entre els dos grups, vam observar un nombre significativament menor de guanys de memòria en el grup de trastorns de l'espectre autista que en el grup en desenvolupament típic. La xarxa de memòria va participar en la recuperació de la memòria amb èxit en els joves amb un desenvolupament típic, mentre que els altres sistemes de memòria que no depenen en gran mesura de les xarxes poden estar implicats en la memòria amb èxit en els joves amb un trastorn de l'espectre autista. El processament de memòria menys relacional i independent del context pot estar associat amb menys guanys de memòria en el trastorn de l'espectre autista. En altres paraules, els joves amb trastorn de l'espectre autista podrien beneficiar-se de la memòria no relacional. Aquestes característiques de memòria atípiques en el trastorn de l'espectre de l'autisme poden exagerar els seus comportaments inflexibles en algunes situacions o, a l'inrevés, els seus comportaments atípics poden donar lloc a records rígids i menys connectats.

Paraules clau: trastorn de l'espectre autista, desenvolupament, hipocamp, aprenentatge, reconeixement

Introducció

La flexibilitat cognitiva reduïda en el trastorn de l'espectre autista (TEA) es caracteritza per interessos restringits i comportaments repetitius (Lopez et al., 2005). Alguns dels comportaments inflexibles dels pacients amb TEA poden estar relacionats amb els seusmemòria atípica. S'han demostrat estratègies d'aprenentatge verbal atípiques (Bowler et al., 2009), menys ús de l'estratègia tant en l'aprenentatge com en la recuperació i deficiències en la recuperació detallada a TEA (Gaigg et al., 2015; Wojcik et al. 2018), The great La freqüència de records traumàtics en joves amb TEA pot estar relacionada amb el seu aprenentatge i recuperació atípics, records organitzats sense forma (Rumball, 2019), sobreespecificitat en l'aprenentatge perceptiu (Harris et al, 2015), dificultats en l'aprenentatge invers (D'Cru et al., 2015). .,2013; South et al.,2012), i menys records falsos (Beversdorf et al..2000; Hillier et al..2007; Wojcik et al.,2018) suggereixen una memòria atípica, inflexible i rígida en persones amb TEA .

A més, Boucher ha informat de perfils cognitius desiguals en el TEA, com ara la força i la debilitat simultànies en el domini de la memòria (Boucher et al., 2012). Per exemple, Ring i col·legues (2016) han identificat la memòria de l'element intacta i la memòria relacional deteriorada en adults amb TEA. La memòria d'ítem es refereix a estudiar cada ítem de manera aïllada, mentre que la memòria relacional es refereix a estudiar les associacions entre una llista d'ítems. Tot i que la codificació tant relacional com específica de l'element millora la recuperació correcta, el procés relacional pot desenvolupar memòries falses combinant informació entre elements o esdeveniments (Huff & Bodner, 2019), que després es poden recuperar i reconstruir en diferents combinacions. La distorsió és una característica de la memòria humana, i aquests errors de memòria poden ser adaptatius per a l'actualització de memòria i comportaments flexibles (Loftus, 2003; Schacter, 2007; Schacter et al, 201l). En reconstruir de manera flexible elements d'experiències passades, podem simular futurs probables i improbables i imaginar versions alternatives d'experiències passades (Schacter et al., 2015). Per contra, una memòria massa rígida, robusta i no distorsionada pot restringir la modificació del pensament i la conducta. Els nens amb TEA han mostrat una memòria d'origen intacta, però una integració reduïda de la memòria i del pensament d'origen (Naito et al., 2020). La memòria forta per als elements aïllats i la memòria dèbil per als elements associats poden relacionar-se amb la memòria rígida i inflexible del TEA.

En els nens amb desenvolupament típic (TD), la memòria d'enllaç simple i associativa es desenvolupen abans, mentre que els processos estratègics i de control de la memòria relacional es desenvolupen més tard (Shing et al., 2010). La memòria de reconeixement d'elements aïllats/individuals sembla desenvolupar-se a una edat primerenca (4-5anys) (Olson i Newcombe, 2014). La precisió del reconeixement d'elements8-a 9-anys d'antiguitat per als objectes visuals és comparable a la dels adults, mentre que el record de fets (coneixement) es desenvolupa molt aviat entre els 4 i els 10 anys (Riggins, 2014; Rollins i Cloude, 2018) La memòria relacional detallada es desenvolupa lentament després dels 6 anys (Lee et al., 2016; Ngo et al., 2019). A més, les respostes de reconeixement correctes i falses augmenten amb l'edat, i el reconeixement correcte s'associa amb l'activitat en el hipocamp (Paz-Alonso et al.,2008). Els nens amb TD poden utilitzar la xarxa de l'hipocamp per a una memòria reeixida (Ngo et al., 2017; Ofen, 2012; Tang et al. 2018), i la maduració de l'hipocamp a l'eix anterior-post-rior pot donar suport a la memòria reeixida (Demaster & Ghetti, 2013) . La diferenciació de codificació-recuperació a l'eix anterior-posterior de l'hipocamp s'ha observat en nens (Langnes et al, 2019), com a tal. la connectivitat neuronal alterada de l'hipocamp pot proporcionar informacióaprenentatge i memòria atípicsen nens amb TEA.

Els estudis de neuroimatge han suggerit que el TEA està associat amb una connectivitat neuronal alterada (Di Martino et al. 2009; Hahamy et al. 2015; Just et al, 2012) i una connectivitat funcional en estat de repòs (FC) més feble a nivell mundial en nens (Yerys et al. ,2017). La FC en estat de repòs atípic en nens amb TEA pot estar associada amb els seus comportaments inflexibles (és a dir, restringits i repetitius) (Uddin et al., 2013, 2015). Estudis recents amb adults sans suggereixen que la FC en estat de repòs pot predir el rendiment de la memòria (Dresler et al., 2017; Fjell et al., 2016) i que la transferència d'aprenentatge està relacionada amb la FC (Gerraty et al, 2014). La connectivitat alterada relacionada amb les tasques en adults amb TEA pot estar associada amb l'aprenentatge (Schipul et al, 2012; Schipul i Just, 2016). Alguns estudis han suggerit que una xarxa atípica prefrontal-hipocamp i parietal-hipocamp posterior pot estar implicada en dèficits de memòria relacionats amb el TEA (Ben Shalom, 2003; Boucher i Mayes, 2012; Cooper et al. 2017; Solomon et al, 2015; ). S'han informat diferències de creixement de l'hipocamp dret-esquerra en nens sans i desenvolupament atípic en nens amb TEA (Reinhardt et al.2020). Tanmateix, els mecanismes neuronals de la memòria en nens amb TEA encara no han estat ben dilucidats.

L'objectiu d'aquest estudi era revelar els fonaments neuronals de la memòria atípica en joves amb TEA que es relacionen amb els seus comportaments inflexibles. Hem utilitzat proves d'aprenentatge de noms d'imatge (reconeixement immediat) i de reconeixement retardat per mesurar el rendiment de la memòria tant en nens amb TEA com en nens amb TD. Avaluar les característiques inflexibles de la memòria en el TEA. vam avaluar la constància de la memòria classificant el rendiment del reconeixement retardat en funció del rendiment del reconeixement immediat de cada ítem. Hem utilitzat un rendiment de memòria reeixit (és a dir, respostes correctes consecutives tant en proves de reconeixement immediat com retardat) com a índex de rigidesa de la memòria, i també vam classificar els guanys i les distorsions a la prova de reconeixement retardat que suggeria menys rigidesa de la memòria. Per entendre millor les característiques de la memòria en el TEA, es van examinar les correlacions entre el rendiment de la memòria amb èxit i la FC en estat de repòs tant en joves amb TEA com en TD.

Mètodes Participants

Els participants van ser 41 TEA (29 nois i 12 noies) i 82 TD (58 nois i 24 noies) nens japonesos amb coeficient intel·lectual a escala real (FSIQ) Major o igual a 70, de 7 a 16 anys. Originalment, 47 TEA i 92 TD van participar nens; tanmateix, a causa del moviment del cap en algunes de les dades d'imatge (que es desvien dels criteris descrits a la secció "Anàlisis de les dades de FC en estat de repòs"), només vam analitzar les dades de 41 participants amb ASD i 82 TD. La capacitat de mà es va determinar mitjançant l'Inventari de mà d'Edimburg. La nostra avaluació de l'estat socioeconòmic (SES) va consistir en consultes relacionades amb els ingressos familiars anuals (set variables) i es va mesurar la qualificació educativa dels dos progenitors (mitjana d'ambdós pares). Les seves característiques mitjanes es representen a la taula 1. Es va confirmar el diagnòstic clínic de TEA dels participants (basat en el Manual Diagnòstic i Estadístic de Trastorns Mentals (4a ed.: DSM-IV) o el Manual Diagnòstic i Estadístic de Trastorns Mentals (5a ed.; DSM-V). ) utilitzant la versió japonesa de l'Autism Diagnostic Interview-Revised (ADI-R) i/o la versió japonesa de l'Autism Diagnostic Observation Schedule, Second Edition (ADOS-2). Els criteris d'exclusió d'ambdós grups incloïen un historial de o trastorns psicòtics actuals, lesions greus al cap, epilèpsia, trastorns genètics i discapacitat intel·lectual (FSIQ< 70).="" trained="" examiners="" carried="" out="" intelligence="" testing="" using="" the="" japanese="" version="" of="" the="" wechsler="" intelligence="" scale="" for="" children,="" fourth="" edition="">

Els participants autistes van ser reclutats mitjançant (1) organitzacions autoritzades sense ànim de lucre per a persones amb trastorns del desenvolupament i (2) un anunci al diari. Els participants de TD van ser reclutats mitjançant un anunci al diari. Es va obtenir el consentiment informat per escrit dels pares de cada subjecte d'acord amb la Declaració d'Hèlsinki. Aquest estudi va ser aprovat pel Comitè d'Ètica de la Universitat de Tohoku.

Memòria. Hem utilitzat la versió japonesa de la prova d'aprenentatge del nom d'imatge d'Atlantis (Maruzen Publishing Co., Ltd, Tòquio, Japó) de la bateria d'avaluació Kaufman per a nens, segona edició (KABC-I; Kaufman i Kaufman, 2004). Aquesta prova mesura la capacitat d'un per aprendre nova informació i consisteix en proves de reconeixement immediat i retardat (figura 1). Aquesta prova es va realitzar fora de l'escàner de ressonància magnètica (MRI).

Prova d'aprenentatge (reconeixement immediat). Les imatges es van organitzar en tres categories de dibuixos animats fantàstics, incloent quatre peixos, quatre plantes i quatre petxines. Els peixos tenien noms de dues síl·labes, les plantes tenien noms de tres síl·labes i les petxines tenien noms de quatre síl·labes. La relació numèrica categoria-síl·laba podria millorar la memòria i també induir un fals reconeixement dins de cada categoria. L'experimentador va mostrar als participants cada imatge una per una en un ordre fix, ensenyant-los els noms de tonteria corresponents. En total, als participants se'ls va ensenyar 12 parelles de noms d'imatge (peix: 2 síl·labes, peix: 2 síl·labes, peix: 2 síl·labes, peix: 2 síl·labes, planta: 3 síl·labes, planta: 3 síl·labes, planta: 3 síl·labes, planta: 3 síl·labes. , shell: 4 síl·labes,shell: 4 síl·labes,shell: 4 síl·labes i shell;4 síl·labes). Cada imatge es va presentar en una targeta didàctica i es va mostrar en un cavallet (com un espectacle de targetes amb imatges) durant aproximadament 2 segons, després dels quals es va girar la targeta didàctica per mostrar una targeta de resposta amb una sèrie d'imatges per al reconeixement immediat. L'experimentador va llegir el nom de la tonteria en veu alta i va indicar als participants que assenyalin la imatge correcta a la targeta de resposta. Es van utilitzar dotze targetes didàctiques i 13 targetes de resposta (apuntant). A les targetes de resposta es van presentar entre 7 i 13 imatges, incloses imatges sense nom (tres peixos, una planta i una closca). Cada imatge es va utilitzar repetidament a les targetes de resposta; de 6 a 8 vegades per als peixos, de 3 a 5 vegades per a les plantes i de 2 o 3 vegades per a les petxines. Per a la primera targeta de resposta, es va demanar als participants que assenyalin una imatge d'una matriu (una prova). Per a la segona targeta, es va demanar als participants que assenyalin dues imatges (dues proves). De les targetes de resposta del 3r al 13, es va demanar als participants que assenyalin dues, tres, tres, quatre, cinc, quatre, cinc, set, sis, sis i sis imatges de les matrius respectives. Hi va haver 54 assajos d'aprenentatge (reconeixement immediat) en total, dels quals dos van implicar assenyalar una imatge sense nom. Assenyalar la imatge correcta es va definir com un aprenentatge correcte. Assenyalar una imatge incorrecta a la categoria d'imatge correcta (peixos/plantes/petxines) es va definir com a aprenentatge de categoria. Per a cada resposta incorrecta, l'experimentador va proporcionar un feedback immediat i la resposta correcta, excepte en el cas de les dues imatges sense nom i la targeta de resposta final (13a). La puntuació màxima possible tant per a l'aprenentatge correcte com per a l'aprenentatge per categoria va ser de 54.

Es va utilitzar una resposta (és a dir, aprenentatge correcte, aprenentatge de categories i aprenentatge incorrecte) a la prova final d'aprenentatge per a cada imatge de les targetes ll a la 13 per categoritzar el rendiment de la memòria amb detall, tal com es mostra a continuació. Es va donar comentaris per a l'aprenentatge de la categoria i l'aprenentatge incorrecte per a set imatges de les targetes ll i 12, mentre que no es va donar cap comentari per a cinc imatges de la targeta 13. Per a les proves d'aprenentatge finals de 12 imatges, el nivell d'oportunitat de l'aprenentatge correcte va ser de 0.08 a 0.09(1/l3 a 1/1l) )i la de l'aprenentatge per categories va ser de 0,36 a 0,38 (5/13 a 5/11).

Prova de reconeixement (reconeixement retardat). Durant el període de retard, els participants van completar un qüestionari sobre la seva relació amb els seus pares, que constava de 120 ítems. Aproximadament 17 minuts després de la prova d'aprenentatge, vam realitzar una prova de reconeixement retardat utilitzant 12 parells de noms d'imatge i un procediment similar al de la targeta de resposta final (13a) de la prova d'aprenentatge. Es van utilitzar dues targetes de resposta amb un total de 12 imatges, incloses totes les imatges antigues (que es mostren a la prova d'aprenentatge) i una imatge nova. L'ordre de les 12 indicacions de pintura d'imatges era idèntic al de la prova d'aprenentatge. Assenyalar la imatge correcta es va definir com un reconeixement correcte. Assenyalar una imatge incorrecta a la categoria d'imatge correcta es va definir com a reconeixement de categoria. La puntuació màxima possible tant per al reconeixement correcte com per al reconeixement de categoria era 12. Un nivell d'oportunitat per al reconeixement correcte era 0,08 (1/12) i el de reconeixement de categoria era 0,33 o 0,5 (4). /12 a 612).

Per avaluar la memòria en detall, vam classificar el rendiment del reconeixement en cinc categories segons la resposta del participant a la prova d'aprenentatge final per a cada imatge: ÈXIT, OBLIDAT, RECUPERACIÓ, DECIDIMENT i GUANY (Figura 1, a la part inferior dreta). L'ÈXIT es va definir com a correcte. respostes tant en aprenentatge com en reconeixement (ieconsecu-donar respostes correctes tant en proves de reconeixement immediat com retardat), i reflectia la robustesa o estabilitat de la memòria. L'ÈXIT va ser l'índex d'interès en aquest estudi, ja que demostra la rigidesa de la memòria en els nens. L'OBLICAT es va definir com un aprenentatge correcte amb un reconeixement incorrecte. DECAY es va definir com un aprenentatge correcte/categoria amb un reconeixement incorrecte de categoria posterior. GAIN era un aprenentatge de categoria/incorrecte amb reconeixement correcte/categoria. RECUPERACIÓ va ser un aprenentatge incorrecte però un reconeixement correcte. La inconsistència entre els reconeixements immediats i retardats suggereix una menor rigidesa de la memòria. Les respostes incorrectes, tant en l'aprenentatge com en el reconeixement, no es van categoritzar perquè no deixaven rastres de memòria. La puntuació màxima possible per a cada rendiment de reconeixement classificat va ser de 12. Finalment, només vam analitzar les correlacions entre les puntuacions d'ÈXIT i la força FC en estat de repòs. A causa del nombre reduït de respostes i la manca de variància en els altres quatre índexs, no es van utilitzar per a les anàlisis de correlació.

Efectes de l'edat en la memòria. Es van calcular les correlacions (coeficients de correlació de Pearson) entre l'edat i el rendiment de la memòria per examinar els efectes de l'edat sobre la memòria en ambdós grups (TEA i TD). Les diferències de grup en el rendiment de cada memòria es van provar mitjançant una transformació z de Fisher.

Adquisició d'imatges. Totes les imatges es van obtenir amb un escàner Philips Intera Achieva 3.0T. Per a la imatge de ressonància magnètica funcional en estat de repòs (fMRI), 34 imatges d'eco de gradient transaxial (matriu 64 × 64, temps de repetició (TR)=2000ms, temps d'eco (TE)=30ms , el camp de visió (FOV) {{10}}cm, 3,75 mm d'espessor, mida de voxel{=3,75 × 3,75 × 3,75 mm³') que cobria tot el cervell es va adquirir mitjançant una seqüència eco-planar , Per a aquesta exploració, es van obtenir 160 volums funcionals (durada de l'exploració de 5 minuts i 20 s) mentre els subjectes descansaven (obrien els ulls i sense moure's, sense dormir i sense pensar en res) Les imatges tridimensionals ponderades en T1-es van recollir mitjançant una seqüència d'eco de gradient ràpid (MPRAGE) preparada per magnetització (matriu 240×240, TR=6,5 ms, TE =3ms, temps d'inversió (TI)=71lms, FOV=24cm, 162 llesques, 1,0 mm de gruix, mida de voxel=1,0×1,0×1,0 mm' , durada de l'exploració de 8 minuts i 3 segons).

Analyses of resting-state FC data. The data processing method was generally consistent with that used in our previous study for children with developmental dyslexia (Hashimoto et al, 2020). We performed the MRI data preprocessing and analysis using Statistical Parametric Mapping (SPM12) software (Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK). Resting-state FC(signal synchrony among remote brain areas)was computed using simple correlations between spontaneous activation levels in multiple brain areas, We did not discard any initial volumes because the MRI scanner automatically discards initial volumes with a non-steady state. Prior to preprocessing, we applied the ArtRepair toolbox implemented in SPMl2 to repair spike noise in slices through interpolation from the before and after scans. We used the Data Processing Assistant for Resting-State fMRI to preprocess the time series volume of each session per participant. This included realignment to the first volume, slice timing correction, Tl image coregistration to MRI data.segmentationofTI image with a diffeomorphic anatomical registration through an exponentiated lie (DARTEL) the algebraic registration process, normalization to the Montreal Neurological Institute (MND)space by DARTEL.spatial smoothing(6mm full-width half-maximum), detrending. and temporal filtering (0.01-0.1Hz). After spatial smoothing(and before detrending), we used the ArtRepair toolbox to detect and repair bad volumes through interpolation.The criteria for bad volumes were(1) a 1.5%variation in the global signal intensity,and(2)excessive scan-to-scan motion, defined as 0.5 mm frame-wise displacement (FD).In addition, we used the Friston-24 model to regress out nuisance covariates, including six head motion parameters, six head motion parameters one-time point before, and the 12 corresponding squared items. The global mean signal was not regressed because global signal regression removes true neuronal signals and can diminish the connectivity-behavior relationships (Murphy & Fox,2017). White matter and cerebrospinal fluid (CSF)signals were regressed out to reduce head motion effects using an anatomical, com-ponent-based,noise-correction method(Bchzadi et al.2007; Muschelli et al,2014) with T1 segment masks and the top 5 principal components. We used lenient exclusion criteria of mean FD>0,5 mm (Power et al., 2014) per tenir en compte el moviment excessiu del cap dels nens. D'acord amb aquest criteri, vam excloure les dades de 6 dels 47 participants amb ASD i 9 dels 93 participants de TD.

Hem seleccionat quatre regions d'interès (ROI) d'un estudi de FC en estat de repòs en adults sans (Wagner et al.2016). L'hipocamp anterior esquerre (coordenades MNI de -28, -12,-20), hipocamp posterior esquerre (-28,-24,-12), l'hipocamp anterior dret (28.-12.-20) i l'hipocamp posterior dret (32,-22,{-12), tots amb una esfera de radi de 6 mm, es van definir com a llavor ROls. La segmentació de l'hipocamp anterior-posterior era coherent amb un altre estudi que examinava l'activació relacionada amb la memòria en un ampli rang d'edat (6.8-80.8anys) amb les coordenades MNI de y=-21 corresponents a l'aparició de l'uncus de el gir parahipocampal (Lagnes et al, 2019). Les correlacions de Pearson entre el curs mitjà del temps de cada ROI i el de cada voxel de tot el cervell es van calcular a nivell d'un sol subjecte, i els coeficients de correlació es van transformar mitjançant una transformació z de Fisher.

Per a la comparació de grups de correlacions entre SUCCESS (aprenentatge i recuperació correctes) i FC, vam realitzar una anàlisi de variància (ANOVA) amb covariables de la puntuació de SUCCESS.edat, sexe, FSIQ i FD. També vam realitzar anàlisis de regressió múltiples per a cadascun ( ASD i TD) participant utilitzant coeficients de correlació de FC i ÈXIT, prenent com a covariables l'edat, el sexe, FSIO i DF. Hem aplicat un llindar estadístic per a l'error familiar (FWE) de p<0.05 through="" a="" randomized(5000="" permutations)nonparametric="" permutation="" test(threshold-free="" cluster="" enhancement;="" tfce)implemented="" in="" spm="" 12.="" we="" extracted="" connectivity="" strength="" from="" the="" spm="" results="" (6="" mm="" sphere="" centered="" at="" peak="" coordinates)="" and="" calculated="" correlations="" between="" connectivity="" strength="" and="" success="" scores.="" we="" used="" spss="" statistics="" software,="" version="" 24="" (ibm,="" armonk,="" ny,="" usa)="" to="" analyze="" psychological="" data="" and="" correlations="" between="" success="" scores="" and="" fc="">

Resultats

Característiques dels participants

Com es mostra a la taula 1, no hi va haver diferències significatives de grup en l'edat (test t de dues mostres, t(121)=0.94, p=0.35), FSIQ (variància desigual, t (61)=1,55, p{{1{0}},13) o FD (t(121){=0,39, p{=0,7{ {33}}). Rendiment d'aprenentatge i reconeixement Els participants amb TEA tenien puntuacions similars als que tenien TD tant en l'aprenentatge correcte com en el reconeixement correcte, però tenien puntuacions lleugerament inferiors que els participants amb TD en l'aprenentatge de la categoria (figura 2). No hem observat diferències significatives de grup en el nombre mitjà d'aprenentatges correctes (ASD: 41,6, TD: 40,0, t(121)=1,27, p=0,21), reconeixement correcte (ASD: 7,7, TD: 7,7, t(121)=−0,12, p=0,91), o reconeixement de categoria (ASD: 3,1, TD: 2,9, t(121)=0,46, p=0.65). Només es van observar reconeixements incorrectes menors en ambdós grups (TEA: 1,2, TD: 1,4). No vam detectar un aprenentatge de categoria significativament més gran en el TD que en el TEA (ASD: 8,7, TD: 10,3, t(121)=−1,70, p=0,091).

El rendiment de la memòria classificada (figura 3) va revelar menys GAIN en els participants amb TEA que en aquells amb TD (ASD: 1,76 vs TD: 2,50, t(102)=2,71, p=0 .008). No hi va haver diferències significatives de grup en les altres mesures (ÈXIT: t(121)=1,59, p=0,12; OBLIDAT: t(121)=−0,36, p{ {19}},72; DECIDIMENT: t(121)=0,21, p=0,8; i RECUPERACIÓ: t(121){=0,84, p{{29} }.42). Només es van analitzar les correlacions entre les puntuacions d'ÈXIT i la força del FC en estat de repòs a causa del petit nombre de respostes i la manca de variància en els altres quatre índexs.

Les correlacions entre l'edat i el rendiment de la memòria es mostren a la taula 2. L'edat es va correlacionar positivament però feblement (r > 0.2) amb l'aprenentatge correcte només en els joves amb TD, mostrant una millora de la memòria relacionada amb l'edat, encara que no hi ha diferències significatives de grup en Es van observar correlacions entre l'edat i el rendiment de la memòria.

Diferències de grup en les correlacions entre la FC en estat de repòs i les puntuacions de recuperació exitosa

Els nens amb TD van mostrar majors correlacions entre la FC en estat de repòs i l'ÈXIT que els nens amb TEA a les xarxes de l'hipocamp esquerre (figura 4). Aquestes xarxes eren les següents: el ROI anterior de l'hipocamp esquerre i el gir frontal inferior esquerre, el ROI anterior de l'hipocamp esquerre i l'escorça prefrontal dorsolateral esquerra, el ROI de l'hipocamp anterior esquerre i el còrtex cingulat posterior, i el ROI posterior esquerre de l'hipocamp i l'escorça prefrontal medial. (Taula 3). Els nens amb TEA no van mostrar un FC en estat de repòs més gran que els nens amb TD de qualsevol xarxa.

Correlacions entre la FC en estat de repòs i les puntuacions de recuperació exitosa a cada grup

En TD, la força de connectivitat entre el ROI de l'hipocamp anterior dret i el còrtex occipitotemporal esquerre i entre el ROI anterior dret de l'hipocamp i el còrtex prefrontal dorsolateral dret va mostrar correlacions positives significatives amb puntuacions de recuperació reeixides (figura 5 i taula 4). Aquests coeficients de correlació (r de Pearson) eren 0,45 i 0,45, respectivament, i eren estimacions post hoc no independents que són estimacions circulars i probablement estan inflades (Kriegeskorte et al., 2010).

En el TEA, la força de connectivitat entre l'hipocamp posterior esquerre i el lòbul parietal inferior esquerre i entre l'hipocamp posterior esquerre i l'escorça cingulada posterior va mostrar una correlació negativa significativa amb puntuacions de recuperació reeixides (figura 6 i taula 4). Aquests coeficients de correlació (r de Pearson) eren −0.59 i −0.64, respectivament, i eren estimacions post hoc no independents com es mostra a dalt. No es van detectar altres correlacions significatives.

Discussió

Els joves amb TEA van mostrar un aprenentatge i un reconeixement de noms d'imatge comparables als joves de TD, cosa que suggereix una unió visual-auditiva intacta. Malgrat el seu rendiment comparable d'aprenentatge i reconeixement, els joves amb TEA van mostrar guanys de recuperació significativament menors que els seus companys de TD. Menys guanys de memòria apuntaven a una memòria inflexible en ASD. Així, l'aprenentatge atípic en la infància podria ser un factor relacionat amb la cognició i el comportament atípic en el TEA.

La memòria relacional pot implicar correlacions positives entre la memòria reeixida i la connectivitat neuronal entre les persones amb TD. L'estat de repòs FC entre l'hipocamp anterior i les àrees visuals superiors després de l'aprenentatge relacional es va relacionar amb un millor rendiment de recuperació (Murty et al., 2017). De la mateixa manera, s'ha informat que l'estat de repòs de l'hipocamp anterior pot predir millor la memòria associativa (Persson et al., 2018). Entre els adults joves sans, l'hipocamp anterior dret i l'escorça prefrontal dorsolateral dreta estan implicats en la recuperació estable amb èxit (Hashimoto et al., 2011). En relació amb això, la xarxa de l'hipocamp anterior pot estar associada a la maduració de la memòria (Demaster & Ghetti, 2013).

En el nostre estudi, el rendiment de la memòria amb èxit es va correlacionar positivament amb la xarxa de l'hipocamp anterior dret en TD, mentre que es va correlacionar negativament amb la xarxa de l'hipocamp anterior esquerre en TEA. No vam detectar correlacions positives amb les xarxes d'hipocamp en TEA. La nostra troballa que la FC era més baixa a les xarxes de l'hipocamp esquerre dels joves amb TEA que en les dels joves amb TD va ser coherent amb un informe anterior que identificava la FC globalment feble en els joves amb TEA (Yerys et al., 2017). En adults sans, l'hipocamp dret es connecta amb una xarxa distribuïda, mentre que l'hipocamp esquerre està connectat amb àrees límbiques frontals (Robinson et al., 2016). S'ha informat d'asimetria dreta-esquerra en el desenvolupament del volum de l'hipocamp, tant en TD com en TEA (Reinhardt et al., 2020). La lateralització funcional de l'hipocamp podria estar implicada en el desenvolupament de la memòria en nens amb TD i el desenvolupament atípic en la lateralització de l'hipocamp podria estar associat amb problemes dels individus amb TEA amb la interacció social, la comunicació i els comportaments inflexibles.

A més, la connectivitat reduïda evident a les xarxes de l'hipocamp esquerre dels individus amb TEA suggereix l'ús de sistemes de memòria locals, que podrien estar associats amb la memòria no relacional. L'ús independent de l'hipocamp anterior esquerre i les àrees parietals també podria explicar els resultats de memòria exitosos dels nostres participants amb TEA. La desvinculació de la xarxa per a la recuperació d'informació complexa i relacionada, inclosa la memòria auto-relacionada (Sheldon et al., 2016), podria millorar la memòria associativa simple (nom de la imatge) en els joves amb TEA. Tenint en compte els seus guanys de memòria més baixos a la prova de reconeixement, els joves amb TEA d'aquest estudi podrien haver aplicat l'aprenentatge basat en elements o la vinculació simple en lloc d'estratègies de memòria com l'aprenentatge relacional (Wojcik et al., 2018). La millora més baixa relacionada amb l'edat en l'aprenentatge i el reconeixement en persones amb TEA podria indicar la seva dependència dels processos de memòria bàsics, senzills i desenvolupats primerencment.

Hem observat menys guanys de memòria en el grup TEA que en el grup TD, ja que els seus rendiments d'aprenentatge i recuperació eren comparables. Tot i que els nivells d'oportunitat tant d'aprenentatge com de reconeixement de categoria eren alts, la diferència de grup només es va detectar en termes de guany. L'aprenentatge relacional baix i la recuperació inflexible en la infància poden augmentar els comportaments restringits i repetitius en pacients amb TEA (Gaigg et al., 2015; Lopez et al., 2005; Wojcik et al., 2018). Es pot associar una menor capacitat d'habituació i generalització amb les característiques de memòria dels pacients. Mentrestant, una memòria d'elements forta pot compensar la dèbil memòria relacional en nens amb TEA, la qual cosa pot ajudar al desenvolupament d'un rendiment memorable que sigui comparable al dels nens amb TD.

Limitacions

La nostra primera limitació és que no vam utilitzar criteris d'exclusió més estrictes (FD > 0,2 mm) per al moviment del cap perquè això hauria reduït encara més la mida de la mostra (Satterthwaite et al., 2012). No obstant això, els nostres criteris són coherents amb estudis anteriors de TEA (Falahpour et al., 2016; Gao et al., 2019). Una altra limitació és que les diferències de sexe tant en el desenvolupament de la xarxa de TEA com de l'hipocamp poden representar un factor de confusió en aquest estudi (Lai et al., 2017; Riley et al., 2018). Els nivells alts d'oportunitat tant d'aprenentatge de categories com de reconeixement de categories podrien perjudicar la fiabilitat de GAIN i DECAY, tot i que un nivell molt superior al de l'atzar en les proves correctes de reconeixement immediat i retardat va suggerir menys respostes aleatòries. Finalment, a més de la puntuació d'ÈXIT, les puntuacions més baixes de DECADÈNCIA i GAIN (que representen menys canvis de memòria) podrien indicar una memòria rígida; tanmateix, el petit nombre de respostes en aquest estudi va limitar l'avaluació d'aquests correlats neuronals.

Conclusió

L'aprenentatge i el reconeixement de les parelles imatge-nom estaven intactes en nens amb TEA, però aquests individus van mostrar menys canvis de memòria que els seus companys TD. Els sistemes de memòria locals que no depenen en gran mesura de les xarxes de l'hipocamp poden estar implicats en la memòria rígida en el TEA, i el processament de memòria menys relacional i independent del context podria estar associat amb menys guanys de memòria en aquests individus. Aquestes característiques de memòria atípiques en persones amb TEA poden exagerar els seus comportaments inflexibles en algunes situacions o, a l'inrevés, els seus comportaments atípics poden donar lloc a records rígids i menys connectats. A la llum d'això, les nostres troballes poden millorar la nostra comprensió del desenvolupament de la memòria en persones amb TEA. Les estratègies i els mecanismes d'aprenentatge resultants poden ser d'interès per als educadors, els pares i les persones amb TEA, que després poden aprofitar aquestes idees per millorar l'efectivitat de l'educació especial.