Neuronale Kodierung von komplexen Tönen bei Autismus-Spektrum-Störungen

• Antragstellerin: Dr. Dorit Möhrle
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie ; Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendspychiatrie ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442662585

Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) sind eine heterogene Gruppe neuronaler Entwicklungsstörungen, von denen schätzungsweise 1 von 59 Kindern betroffen ist. Die Schlüsselsymptome von ASS – Defizite in der sozialen Kommunikation und im Spracherwerb – sind vermutlich die Folge einer ungenauen Schallverarbeitung während der Entwicklung des Hörsystems. Bei Kindern mit ASS wurde gezeigt, dass die neuronale Kodierung von Sprach-ähnlichen Geräuschen mit schnellen zeitlichen Charakteristika instabil ist. Dieses Defizit ist wahrscheinlich auf eine abnormale Aktivität des Inferioren Kollikulus im auditorischen Mittelhirn und auf eine unausgewogene neuronale Anregung/Hemmung in präfrontalen Hirnregionen zurückzuführen.Die schnelle auditorische Sprachverarbeitung wird während der Entwicklung durch ein ASS-Risikogen reguliert, das ‚contactin associated protein-like 2’ (CNTNAP2), sowohl in der klinischen als auch in der Allgemeinbevölkerung. Mäuse und Ratten ohne Cntnap2 zeigen ähnliche Defizite wie Menschen mit ASS, z.B. in der sozialen Kommunikation, der auditorischen Verarbeitung, der kortikalen neuronalen Synchronisation und der Aktivität im präfrontalen Kortex Die neuronalen Grundlagen der auditorischen Beeinträchtigungen mit ASS sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Im vorliegenden Antrag soll untersucht werden, wie sich die physiologischen Grundlagen der Schallverarbeitung in der Hörbahn mit ASS-Symptomen ändern, und der Einfluss der präfrontalen Gehirnaktivität getestet werden. Mit Hilfe eines Labor-übergreifenden Ansatzes soll untersucht werden, wie diese neuronale Schallkodierung mit der Schallwahrnehmung im Rattenmodell und Menschen mit ASS-Symptomen korreliert. Das vorgeschlagene Projekt ist eine Zusammenarbeit von vier Laboren der University of Western Ontario und hat drei Ziele: (1) zu untersuchen, ob bei Cntnap2-Knockout Ratten Veränderungen der Kodierungsgenauigkeit in der Hörbahn und der Aktivität des präfrontalen Kortex zu beeinträchtigter Diskriminierungsfähigkeit von Geräuschen führen, (2) zu untersuchen, welche anatomischen Veränderungen in der Hörbahn und in präfrontalen Hirnregionen mit Defiziten der neuronalen Kodierungspräzision verbunden sind, und (3) einen translationalen Ansatz beim Menschen zu etablieren. Die vorgeschlagenen Experimente könnten die Veränderungen in der auditorischen neuronalen Verarbeitung aufdecken, die grundlegende Mechanismen der defizitären Sprachverarbeitung bei ASS darstellen. Obwohl nur einem kleinen Prozentsatz der autistischen Population CNTNAP2 fehlt, wird das Wissen über die veränderte Physiologie der Hörbahn im Zusammenhang mit autistischen Merkmalen dazu beitragen, objektive neuronale Marker zu entwickeln. Diese könnten ermöglichen, vorherzusagen, ob Kleinkinder für ASS gefährdet sind, und verbesserte Therapien für Störungen der Sprachverarbeitung bei ASS zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeberinnen / Gastgeber: Professor Dr. Brain Allman; Professorin Dr. Susanne Schmid
• Beteiligte Personen: Dr. Björn Herrmann; Dr. Ryan Stevenson