Le scansioni rivelano differenze diametriche in più dettagli

Nel post a cui questo è un seguito, Serge Mitelman ei suoi colleghi hanno dimostrato (per citare il titolo del loro articolo) la relazione diametrica tra i volumi di materia grigia e bianca nel disturbo dello spettro autistico (ASD) e la schizofrenia. Ora gli stessi autori hanno pubblicato uno studio di follow-up sul metabolismo del glucosio cerebrale in ASD e schizofrenia.

Le scansioni cerebrali sono state ottenute da 41 soggetti con diagnosi di schizofrenia, 25 con ASD e 55 soggetti di controllo sani:

I principali risultati di questo studio, relativi al confronto diretto dei soggetti con schizofrenia e ASD, sono duplici: 1) entrambi i gruppi hanno mostrato deviazioni comparabili dai normali schemi metabolici nella maggior parte delle regioni generalmente associate al cosiddetto cervello sociale; 2) modelli metabolici divergenti, compatibili con l'ipotesi di ASD e schizofrenia come malattie diametrali di compromesso, erano confinati in un assortimento molto più limitato di strutture, di cui solo le regioni cingolate anteriori, somatosensoriali e motorie hanno ruoli provvisoriamente accordati in cognizione sociale (sotto).

Assorbimento relativo di fluorodesossiglucosio in soggetti con schizofrenia, soggetti con ASD e controlli sani. Questo grafico si basa sul gruppo diagnostico dell'interazione dell'area di-Brodmann in ANOVA con tre gruppi diagnostici e 42 aree di Brodmann. Le barre arancioni e verdi rappresentano i tassi metabolici nei controlli sani sottratti dai tassi metabolici nei soggetti con autismo e schizofrenia rispettivamente, in modo che ogni gruppo di pazienti sia tracciato rispetto alla linea dell'asse zero dei controlli sani.

Fonte: Mitelman, SA, Bralet, MC., Mehmet Haznedar, M. et al. Brain Imaging and Behavior (2017).

Questa figura illustra l'effetto principale del gruppo diagnostico (pannello superiore) e dell'interazione dell'area del gruppo di Brodmann (pannello inferiore) per la regione in cui sono state osservate differenze diametriche tra i soggetti con schizofrenia e ASD nell'analisi generale di tutte le 42 aree di Brodmann.

Fonte: Mitelman, SA, Bralet, MC., Mehmet Haznedar, M. et al. Brain Imaging and Behavior (2017).

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Nello specifico, "Variazioni diametralmente differenti nei soggetti con schizofrenia e ASD sono state riscontrate nella corteccia somatosensoriale e motoria pericentrale (aree 2, 3, 4, 5), nel cingolo anteriore (aree 32, 33), nell'area frontale 9 e nell'ipotalamo. Lo schema generale rivelato (a sinistra), con gli schizofrenici sopra e l'autistica al di sotto del normale, è esattamente ciò che predice il modello diametrico. Tuttavia, gli autori riportano che "Schizofrenia e ASD sembrano essere associati a un modello simile di anomalie metaboliche nel cervello sociale. I trade-off disadattivi divergenti, come postulato dall'ipotesi diametrica della loro relazione evolutiva, possono coinvolgere un insieme più circoscritto di cingolati anteriori, regioni motorie e somatosensoriali e le specifiche funzioni cognitive a loro disposizione. "

Considera un caso parallelo: quello che potresti chiamare il "cervello visivo": la corteccia dedicata all'elaborazione di immagini visive nel lobo occipitale, nella parte posteriore della testa. Chiaramente, i deficit nella percezione visiva potrebbero essere causati sia dall'eccessiva sensibilità della retina dell'occhio che dalla sottosensibilità. In entrambi i casi, i cambiamenti nella corteccia visiva potrebbero senza dubbio essere rilevati da studi come questo, e in alcune circostanze potrebbero essere abbastanza simili: il risultato sarebbe certamente, vale a dire deficit nell'acuità visiva. Ma le cause sarebbero diametralmente opposte: eccessiva sensibilità dell'occhio in un caso, ma scarsa sensibilità nell'altro.

Secondo il modello diametrico della malattia mentale, lo stesso vale per il cosiddetto cervello sociale: i deficit in parametri misurabili delle abilità mentali, proprio come i deficit nelle prestazioni visive, potrebbero essere entrambi rilevabili nel cervello e dimostrabili nei test di prestazione. Ma le cause sarebbero diametralmente diverse: deficit nel mentalismo nel caso dell'ASD e dell'eccessivo mentalismo -iper-mentalismo -in disturbi dello spettro psicotico come la schizofrenia.

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Resta da vedere esattamente come questo si riferisce alle aree del cervello specificate in questo studio, ma la constatazione generale che alcune regioni rivelano schemi diametralmente opposti ma che altri non lo sono è esattamente quello che ci si aspetterebbe se si vedesse l'ASD e la schizofrenia come opposte nella loro fondamentale cause, se non sempre nei loro esiti manifesti.

In ogni caso, il vero test della teoria del cervello impressa sta nel far corrispondere le sue previsioni sull'espressione genica conflittuale nel cervello con aree di funzione cerebrale opposta. Qui la scoperta riguardante l'ipotalamo è esattamente quello che mi sarei aspettato, dato il modello prevalentemente paterno dell'espressione genica che si trova nel topo e l'evidenza del suo ruolo nell'ASD. Ma solo quando conosciamo le regioni esatte in cui i geni impressi (e quelli cromosomici X che li assomigliano) sono espressi nel cervello umano, saremo in grado di guardare al brain imaging per confermare o confutare la teoria in dettaglio.

(Grazie a Serge Mitelman per il suo aiuto.)