Il cortical silent period come biomarker dello squilibrio eccitatorio/inibitorio della corteccia motoria nel Disturbo dello Spettro Autistico: studio preliminare

Abstract

Introduzione:L’ASD è un disordine caratterizzato da elevata complessità eziopatogenetica: intervengono fattori genetici, ambientali ed epigenetici. Lo squilibrio eccitatorio/inibitorio corticale ne rappresenta una possibile causa; sembra manifestarsi già nei primi mesi di vita a livello dei sistemi motori e sensoriali primari, determinando modificazioni nell’integrazione multisensoriale, con conseguenti alterazioni comportamentali tipiche dell’ASD. I bambini con ASD presentano alterazioni motorie, soprattutto nella pianificazione e nell’esecuzione dei movimenti. L’obiettivo di questo studio è indagare lo squilibrio E/I a livello della corteccia motoria primaria (M1) mediante la misurazione del cortical silent period (CSP), indice inibitorio mediato dal GABA, ottenuto dalla TMS. Materiali e Metodi:Sono reclutati 15 soggetti con ASD e 11 con Paralisi Cerebrale Infantile (PCI), emiplegici (gruppo di controllo), di età compresa tra 24 e 120 mesi. Gli stimoli TMS sono erogati sull’emisfero dominante in ASD e sull’emisfero sano in PCI a livello di M1, durante la contrazione muscolare attiva. Sono eseguiti: t- test tra i partecipanti ASD e PCI, test ANOVA tra ASD, PCI e un gruppo di controllo sano (Säisänen et al. 2018), e test di correlazione di Pearson tra durata di CSP ed età dei partecipanti. Risultati:Il CSP risulta più breve in ASD, ma non raggiunge la significatività; la differenza tra i gruppi aumenta eliminando da ASD soggetti con sintomatologia più lieve (F2,27=2,809, p=0,078). Non si è osservata correlazione tra età e durata del CSP dei singoli pazienti. Discussione:I valori CSP inferiori nel gruppo ASD supportano l’ipotesi di un’alterata inibizione a livello corticale motorio, come emerso da altri studi TMS in ASD. L’assenza di significatività sembrerebbe spiegata dall’eterogeneità fenotipica del campione (inclusi pazienti con disabilità intellettiva e con diversa severità di ASD). L’imbalance E/I potrebbe essere causativo di un determinato sottogruppo di ASD.

Introduction: ASD is a disorder characterized by high etiopathological complexity: genetic, environmental, and epigenetic factors are involved. Cortical excitatory/inhibitory imbalance represents a possible cause of ASD, which would manifest in the first months of life at the level of primary motor and sensory systems, leading to changes in multisensory integration, resulting in behavioral alterations typical of ASD. Children with ASD exhibit motor alterations, especially in the planning and execution of movements. This study aims to investigate the E/I imbalance at the level of the primary motor cortex (M1) by measuring the cortical silent period (CSP), a GABA-mediated inhibitory index, obtained by TMS. Materials and Methods: 15 subjects with ASD and 11 with Cerebral Palsy of Childhood (PCI), hemiplegic (control group), aged 24 to 120 months are recruited. TMS stimuli are delivered on the dominant hemisphere in ASD and the healthy hemisphere in PCI at the M1 level during active muscle contraction. Statistical analyses were performed: t-test between ASD and PCI participants, ANOVA test between ASD, PCI, and a healthy control group (Säisänen et al. 2018), and Pearson's correlation test between CSP duration and age of participants. Results: the CSP is shorter in ASD, although it does not reach significance; the difference increases by removing subjects with milder symptomatology from ASD (F2,27=2,809, p=0,078). No correlation was observed between age and CSP duration of individual patients. Discussion: the lower CSP values in the ASD group support the hypothesis of altered inhibition at the motor cortical level, as found in other TMS studies in ASD. The absence of significance would seem to be explained by the phenotypic heterogeneity of the sample (including patients with intellectual disability and different severity of ASD). The E/I imbalance could be causative of a certain subgroup of ASD.