Wissenschaftler decken entscheidende Unterschiede in der Gehirnentwicklung bei autistischen Jungen und Mädchen auf

Forscher der UC Davis haben signifikante Unterschiede in der Gehirnentwicklung von autistischen Jungen und Mädchen festgestellt, insbesondere in der Dicke der Gehirnrinde. Diese Studie beleuchtet geschlechtsspezifische Veränderungen und betont, dass das herkömmliche Verständnis von Autismus, das sich typischerweise mehr auf Männer konzentriert, kritische Unterschiede bei Frauen übergeht, was sowohl eine Unterdiagnose als auch biologische Unterschiede bei Mädchen nahelegt. Quelle: SciTechDaily.com

Forscher der UC Davis haben erhebliche Variationen in der Gehirnentwicklung zwischen autistischen Jungen und Mädchen im Alter von 2-13 Jahren entdeckt. Die in Molecular Psychiatry veröffentlichten Ergebnisse zeigen geschlechtsspezifische Unterschiede in der Dicke der Gehirnrinde.

Die Ergebnisse sind bemerkenswert, da bisher nur wenige Studien die kortikale Entwicklung bei autistischen Mädchen untersucht haben, die seltener als Jungen mit Autismus diagnostiziert werden. Auf jede weibliche Autistin kommen fast vier männliche Autisten.

"Es ist klar, dass diese Geschlechtsverzerrung zum Teil auf eine Unterdiagnose von Autismus bei Frauen zurückzuführen ist", sagte Christine Wu Nordahl, Professorin am Department of Psychiatry and Behavioral Sciences und am UC Davis MIND Institute und leitende Autorin des Artikels. "Aber diese Studie legt nahe, dass Unterschiede in der Diagnose nicht die ganze Geschichte erklären - es gibt auch biologische Unterschiede."

Die äußere Schicht des Gehirns, die Rinde, besteht aus verschiedenen Schichten von Millionen von Neuronen. Diese feuern in sync miteinander und ermöglichen es uns, zu denken, zu lernen, Probleme zu lösen, Erinnerungen zu bilden und Emotionen zu erleben. Bis etwa zum Alter von 2 Jahren verdickt sich die Rinde schnell, da neue Neuronen entstehen. Nach diesem Höhepunkt dünnt die äußere kortikale Schicht aus. Frühere Studien haben herausgefunden, dass dieser Ausdünnungsprozess bei autistischen Kindern anders verläuft als bei nicht autistischen Kindern, aber ob autistische Jungen und Mädchen die gleichen Unterschiede aufweisen, war bislang nicht untersucht worden.

"Es ist wichtig, mehr darüber zu erfahren, wie Geschlechtsunterschiede in der Gehirnentwicklung mit der autistischen Entwicklung interagieren und unterschiedliche Entwicklungsverläufe bei Jungen und Mädchen führen können", erklärte Derek Andrews, Hauptautor der Studie und ein Assistant Project Scientist am Department of Psychiatry and Behavioral Sciences und am MIND Institute.

Das Forschungsteam untersuchte die Gehirnscans von 290 autistischen Kindern - 202 Jungen und 88 Mädchen, und 139 nicht-autistischen, normal entwickelten Individuen - 79 Jungen und 60 Mädchen. Sie nutzten das bei der Geburt zugewiesene Geschlecht, um die Kinder zu kategorisieren.

Alle Teilnehmer waren im Autism Phenome Project (APP) des MIND Institute, einer der größten Längsschnittstudien zu Autismus weltweit. Das Projekt beinhaltet die Studie Girls with Autism Imaging of Neurodevelopment (GAIN), die ins Leben gerufen wurde, um die Anzahl der in der Forschung vertretenen Mädchen zu erhöhen. Die Forscher machten MRT-Aufnahmen in bis zu vier Zeitperioden zwischen dem 2. und 13. Lebensjahr.

Sie stellten fest, dass autistische Mädchen im Alter von 3 Jahren eine dickere Rinde hatten als nicht autistische Mädchen im gleichen Alter, was etwa 9% der gesamten kortikalen Oberfläche ausmacht. Unterschiede bei autistischen Jungen im Vergleich zu nicht autistischen Jungen desselben Alters waren deutlich weniger verbreitet.

Zudem hatten im Vergleich zu Jungen, autistische Mädchen schnellere Raten von kortikalem Abbau bis ins mittlere Kindesalter. Die kortikalen Unterschiede waren in mehreren neuronalen Netzwerken vorhanden.

"Wir fanden Unterschiede im Gehirn, die mit Autismus in nahezu allen Netzwerken im Gehirn in Verbindung stehen", sagte Andrews.

Er stellte fest, dass es überraschend war, dass die Unterschiede in jüngeren Jahren am größten waren. Da autistische Mädchen eine höhere Rate der kortikalen Ausdünnung hatten, waren die Unterschiede zwischen autistischen Jungen und Mädchen bis zum mittleren Kindesalter deutlich weniger ausgeprägt.

"Wir denken normalerweise an Geschlechtsunterschiede als größere Unterschiede nach der Pubertät. Die Gehirnentwicklung im Alter von 2-4 Jahren ist jedoch hochdynamisch. Kleine Veränderungen im Entwicklungszeitpunkt zwischen den Geschlechtern könnten zu großen Unterschieden führen, die später zusammenfallen", erklärte Andrews.

Diese Ergebnisse machen deutlich, dass Längsschnittstudien, die beide Geschlechter einschließen, notwendig sind, sagte Nordahl.

"Hätten wir uns nur Jungen im Alter von 3 Jahren angesehen, hätten wir vielleicht den Schluss gezogen, dass keine Unterschiede existieren. Hätten wir sowohl Jungen als auch Mädchen, aber nur Unterschiede im Alter von 11 Jahren untersucht, hätten wir vielleicht den Schluss gezogen, dass es nur sehr wenige Geschlechtsunterschiede in der Rinde gibt. Um das vollständige Bild zu sehen, mussten wir Jungen und Mädchen über die gesamte Entwicklung hinweg verfolgen", erklärte sie.

Deshalb startete Nordahl, die nun das APP leitet, im Jahr 2014 die GAIN-Studie. "Das APP hatte eine wunderbar große Stichprobe von etwa 150 autistischen Jungen, aber nur etwa 30 autistischen Mädchen. Dies waren zu wenige autistische Mädchen, um wirklich zu untersuchen, wie sie Jungen ähnlich oder unterschiedlich sein könnten, also haben wir versucht, die Repräsentation von autistischen Mädchen in unserer Forschung zu erhöhen", sagte sie.

GAIN is unique, and Andrews said he hopes other researchers will follow suit in including more autistic girls in autism research. “Autistic females represent about 20% of the autistic population. Any successful effort to understand autism will need to include autistic females.”

Reference: “Sex differences in trajectories of cortical development in autistic children from 2–13 years of age” by Derek S. Andrews, Kersten Diers, Joshua K. Lee, Danielle J. Harvey, Brianna Heath, Devani Cordero, Sally J. Rogers, Martin Reuter, Marjorie Solomon, David G. Amaral and Christine Wu Nordahl, 16 May 2024, Molecular Psychiatry. DOI: 10.1038/s41380-024-02592-8

Co-authors on the study include Kersten Diers and Martin Reuter of the German Center for Neurodegenerative Diseases; Devani Cordero of Massachusetts General Hospital; and Joshua K. Lee, Danielle J. Harvey, Brianna Heath, Sally J. Rogers, Marjorie Solomon and David Amaral of UC Davis.

The study was supported by the National Institute of Mental Health (R01MH127046, R01MH128814 and R01MH103284), the National Institute of Child Health and Development (P50 HD093079) and the MIND Institute Intellectual and Developmental Disabilities Research Center (P50 HD103526).