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ISSN 1514-3465

 

Conectividade e funções neurais da amígdala no transtorno 

do espectro autista. Uma revisão integrativa da literatura

acerca dos aspectos neurofuncionais e cognitivos

Connectivity and Neural Functions of the Amygdala in Autism Spectrum Disorder. 

An Integrative Literature Review about Neurofunctional and Cognitive Aspects

Conectividad y funciones neuronales de la amígdala en el trastorno del espectro autista.

Una revisión integradora de la literatura sobre aspectos neurofuncionales y cognitivos

 

Gleide Neves Cruz*

gleide.seven@hotmail.com

André Ribeiro da Silva**

andreribeiro@unb.br

Jônatas de França Barros***

jonatas@unb.br

Jitone Leônidas Soares+

jleonidas@unb.br

Verônica Santos da Hora++

veronicahora@hotmail.com

Vânia Maria Moraes Ferreira+++

vmmf@unb.br

 

*Graduada em Pedagogia pela Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia-UESB

Mestranda no Programa de Pós-Graduação

em Ciências do Comportamento da Universidade de Brasília

**Graduado em Educação Física e em Pedagogia
Doutor e Mestre em Ciências da Saúde
Pós-Doutor em Ciência do Comportamento
Programa de Pós Graduação em Ciências do Comportamento (UnB)

***Graduação em Licenciatura Plena em Educação Física e em Pedagogia

Mestre em Ciência do Movimento Humano

Pós-Doutorado e Doutorado em Ciências

+Graduação em Educação Física

Mestrado em Educação Física

Doutorado em Ciências da Saúde

++Graduada em Educação Física

Mestranda em Ciências do Comportamento

+++Graduada em Farmácia-Bioquímica

Doutora e Mestra em Farmacologia

Programa de Pós-Graduação em Ciência do Comportamento

Universidade de Brasília

(Brasil)

 

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https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt

Citação sugerida: Cruz, G.N., Silva, A.R. da, Barros, J. de F., Soares, J.L., Hora, V.S. da, e Ferreira, V.M.M. (2023). Conectividade e funções neurais da amígdala no transtorno do espectro autista. Uma revisão integrativa da literatura acerca dos aspectos neurofuncionais e cognitivos. Revisão de literatura. Lecturas: Educación Física y Deportes, 28(305), 181-200. https://doi.org/10.46642/efd.v28i305.4033

 

Resumo

    A amígdala é uma estrutura do cérebro que desempenha um papel importante na regulação emocional e social. Em indivíduos com transtorno do espectro autista (TEA), a amígdala pode ter algumas diferenças estruturais e funcionais em comparação com indivíduos neurotípicos. O objetivo do estudo foi reunir os aspectos do conhecimento atual sobre as diferenças morfológicas e funcionais da amígdala associadas às alterações neurofuncionais que afetam a cognição das pessoas no TEA. Foi feita uma revisão integrativa da literatura, a partir de 9 artigos publicados nas bases da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Biblioteca Eletrônica Científica Online (SCIELO), National Library of Medicine (PubMed) e The Association for Child and Adolescent Mental Health (Mental Health) a partir de pesquisas realizadas entre 2016 a 2022. As pesquisas sugerem que a amígdala em autistas pode estar hiperativa em situações sociais, o que pode levar a uma maior ansiedade e dificuldades na interação social. Além disso, a amígdala pode estar menos conectada com outras regiões do cérebro que estão envolvidas na compreensão de emoções e processamento social. Essas diferenças na função da amígdala podem contribuir muito para as características do autismo, incluindo dificuldades na comunicação social e interação, bem como comportamentos repetitivos e restritivos. No entanto, mais pesquisas são necessárias para entender completamente como a função da amígdala está relacionada com o autismo e como essas diferenças podem ser tratadas, planejadas e implementadas pelos profissionais da saúde e educação de forma eficaz.

    Unitermos: Funções neurais. Amígdala. Transtorno do espectro autista. Cognição.

 

Abstract

    The amygdala is a brain structure that plays an important role in emotional and social regulation. In individuals with autistic spectrum disorder (ASD), the amygdala may have some structural and functional differences compared to neurotypical individuals. The aim of the study was to bring together aspects of current knowledge about the morphological and functional differences of the amygdala associated with neurofunctional changes and brain function abnormalities that affect the cognition of people with ASD. An integrative literature review was carried out, based on 9 articles published in the databases of the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES), Online Scientific Electronic Library (SCIELO), National Library of Medicine (PubMed) and The Association for Child and Adolescent Mental Health (Mental Health) from original research conducted between 2016 to 2022. Research suggests that the amygdala in autistic people may be overactive in social situations, which can lead to increased anxiety and difficulties in social interaction. Furthermore, the amygdala may be less connected with other brain regions that are involved in understanding emotions and social processing. These differences in amygdala function may contribute to many of the hallmarks of autism symptoms, including difficulties with social communication and interaction, as well as repetitive and restrictive behaviors. However, more research is needed to fully understand how amygdala function is related to autism and how these differences can be effectively addressed, planned and implemented by health and education professionals.

    Keywords: Neural functions. Amygdala. Autistic spectrum disorder. Cognition.

 

Resumen

    La amígdala es una estructura cerebral que juega un papel importante en la regulación emocional y social. En personas con trastorno del espectro autista (TEA), la amígdala puede tener algunas diferencias estructurales y funcionales comparada con personas neurotípicas. El objetivo del estudio fue reunir aspectos del conocimiento actual sobre diferencias morfológicas y funcionales de la amígdala asociadas con cambios neurofuncionales que afectan la cognición de personas con TEA. Se realizó una revisión integradora de la literatura, a partir de 9 artículos publicados en las bases de la Coordinación para el Perfeccionamiento del Personal de la Educación Superior (CAPES), Biblioteca Electrónica Científica en Línea (SCIELO), National Library of Medicine (PubMed) e The Association for Child and Adolescent Mental Health (Mental Health) entre 2016 y 2022. Las investigaciones sugieren que la amígdala en personas autistas puede ser hiperactiva en situaciones sociales, lo que puede provocar una mayor ansiedad y dificultades en la interacción social. Además, la amígdala puede estar menos conectada con otras regiones del cerebro que participan en la comprensión de las emociones y el procesamiento social. Estas diferencias en la función de la amígdala pueden contribuir en gran medida a las características del autismo, incluidas las dificultades con la comunicación e interacción social, así como las conductas repetitivas y restrictivas. Sin embargo, se necesita más investigación para comprender completamente cómo la función de la amígdala se relaciona con el autismo y cómo los profesionales de la salud y la educación pueden abordar, planificar e implementar de manera efectiva estas diferencias.

    Palabras clave: Funciones neuronales. Amígdala. Trastorno del espectro autista. Cognición.

 

Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 28, Núm. 305, Oct. (2023)


 

Introdução 

 

    O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é uma condição do neurodesenvolvimento causado por fatores genéticos, biológicos e ambientais (Qi et al., 2020; Upadhyay et al., 2021), podendo ou não apresentar comorbidades, características e gravidade, além de alterações na comunicação social, presença de interesses restritos, comportamentos repetitivos e estereotipados, expressos por diferentes níveis de suporte. (Almehmadi et al., 2019; Meisner et al., 2022)

 

    Devido à sua alta prevalência (Kriegel et al., 2023), complexidade e substancial heterogeneidade, o TEA representa um grande desafio para a psiquiatria, a neurociência e a educação, de modo geral. Enfrentar esses obstáculos requer esforços multidisciplinares em larga escala tanto no campo da genética, que tem sido pioneiro no compartilhamento de dados; quanto na neuroimagem, que permite visualizar o cérebro e suas estruturas em detalhes, auxiliando na compreensão de sua anatomia e funcionamento; quanto nos programas de ensino, que orientam o processo de ensino e aprendizagem de acordo com as necessidades e características dos alunos. (Kessel et al., 2020; Lew et al., 2020; Schoch et al., 2017)

 

    Entender como a amígdala funciona pode ajudar tantos os professores da Educação Básica, no que diz respeito à intervenção pedagógica relacionada ao déficit cognitivo e social: invariabilidade de aprendizagem, menor flexibilidade de pensamento e interesses repetitivos e restritos; quanto os profissionais da Educação Física a desenvolver estratégias mais eficazes para ajudar a regulação do estresse por meio do exercício físico e atividades recreativas de seus alunos na intenção de alcançar integração social, saúde e bem-estar. (Munson et al., 2008)

 

    Dentro do Transtorno do Espectro Autista (TEA), há marcada heterogeneidade na expressão das características e no curso do desenvolvimento. Compreender essa variabilidade, particularmente durante o período pré-escolar, quando o diagnóstico é comumente feito e a intervenção começa, pode ser útil para identificar estratégias de intervenção apropriadas e prever a resposta ao tratamento. (Munson et al., 2008)

 

Pesquisas demonstram o padrão estrutural, complexo e sutil da anatomia da substância cinzenta implicada em indivíduos com TEA, ao passo de revelar padrões espacialmente distribuídos em regiões que descrevem uma variedade de parâmetros na anatomia cerebral. Estudos têm mostrado crescimento precoce do encéfalo, em particular do lobo frontal, durante os primeiros anos de vida das crianças com autismo (Wang et al, 2022). Há evidências de que entre dois a quatro anos de idade, os participantes autistas, em comparação com os controles, têm maior volume do lobo frontal. A literatura tende a concluir que o diagnóstico de TEA na infância e idade adulta não afeta o volume do lobo frontal. Da mesma forma, durante a fase adulta, o lobo frontal o volume não difere entre os grupos autistas dos não autistas. (Crucitti et al., 2022)

 

    Ecker et al. (2010) utilizou uma Máquina de Vetores de Suporte (MVS) para avaliar um conjunto de cinco parâmetros morfológicos, incluindo características volumétricas e geométricas, na superfície cortical: (a) a convexidade ou concavidade média; (b) a curvatura média (radial); (c) a distorção métrica (jacobiana); (d) espessura cortical e (e) área pial (a área de um vértice na superfície da substância cinzenta) para encontrar um padrão espacialmente distribuído nas regiões com pesos máximos de classificação entre pessoas com TEA e grupo de controle. 

 

    Com base nesses padrões, o MVS foi capaz de identificar até 90% de indivíduos com sensibilidade ao TEA e 80% de especificidade, entre eles: a geometria cerebral implicada no TEA, refletindo um padrão anormal de conectividade cortical; número excessivo de pequenas convoluções na superfície do cérebro autista; evidências que indivíduos com TEA exibem padrões anormais de giro cortical, refletindo o desenvolvimento cerebral e a conectividade; nenhuma diferença significativa entre o volume de massa cinzenta no TEA e grupo controle. As imagens confirmam a hipótese de que a neuroanatomia do autismo é verdadeiramente multidimensional e afeta múltiplas características corticais independentes. 

 

    Assim como Ecker et al. (2010), Jebapriya et al. (2019) também, utilizou a Máquina de Vetores de Suporte (MVS) para identificar padrões de imagens cerebrais autistas no corpo caloso, que é um feixe de fibras que conecta os hemisférios direito e esquerdo do cérebro. Usando o algoritmo da MVS, foram observadas diferenças marcantes na região específica onde a espessura do corpo caloso apresenta-se muito espessa ou fina em comparação com as imagens cerebrais de indivíduos sem autismo; além disso, descobriu-se que o cérebro autista tinha um volume de substância branca diminuído e ventrículos maiores.

 

    Na pesquisa, por meio de neuroimagem, Di Martino et al. (2013) foi coletado um conjunto de dados para obtenção de informações fenotípicas de indivíduos com TEA, a partir da observação da conectividade funcional de todo o cérebro e mapeamento da arquitetura cerebral, com utilização de ressonância magnética funcional em estado de repouso (R-fMRI) e ressonância magnética estrutural.

 

    As análises de todo o cérebro reconciliaram temas aparentemente diferentes sobre hipo e hiperconectividade no TEA, ambos detectados nas imagens, embora a hipoconectividade dominasse, particularmente para a conectividade funcional cortico-cortical e inter-hemisférica. Essas análises convergiram nos locais comuns de disfunção em TEA (insula média e posterior e córtex cingulado posterior) e destacaram regiões menos exploradas, como o tálamo.

 

    Claramente, o desenvolvimento do encéfalo passa por um processo altamente orquestrado; se uma região ou mais apresentar desenvolvimento fora da sequência, os padrões encefálicos de conectividade e função podem sofrer sérias perturbações. Além do córtex cerebral, outras regiões do encéfalo também apresentam desenvolvimento anormal como o cerebelo, a amígdala, o hipocampo, o corpo caloso e o cíngulo (Ecker et al., 2010; Jebapriya et al., 2019). Talvez a mais surpreendente seja a amígdala, uma pequena estrutura em forma de amêndoa localizada no fundo do cérebro (Kleinhans et al., 2016), numa região do lobo temporal que está envolvida na detecção de perigo no ambiente e na modulação de algumas formas de interação social.

 

    A amígdala é uma estrutura límbica constituída por um conjunto de núcleos, que possui conexões extensas e recíprocas com uma variedade de regiões corticais e subcorticais (Kleinhans et al., 2016; Salzwedel et al., 2018), e portanto, está envolvida com a conectividade efetiva anormal durante processos emocionais explícitos e uma ampla diversidade de processos comportamentais (Lei et al., 2020). Por conseguinte, as sub-regiões da amígdala recebem e enviam projeções para combinações distintas de regiões corticais e subcorticais. (Kleinhans et al., 2016; Rolls et al., 2020; Salzwedel et al., 2018; Schoch et al., 2017)

 

    O objetivo do estudo foi reunir os aspectos do conhecimento atual sobre as diferenças morfológicas e funcionais da amígdala associadas às alterações neurofuncionais relacionadas aos processos cognitivos de indivíduos com TEA.

 

Método 

 

    Este estudo trata-se de uma revisão integrativa da literatura, a partir de práticas com base em evidência e método de pesquisa quantitativa. Assim, foi necessário investigar os caminhos que começaram a ser percorridos pelas atuais técnicas de imagem, na esperança de destacar os pontos relevantes para o diagnóstico o mais precocemente possível, pois esta é a chave para o tratamento multidisciplinar adequado. Foram realizadas neste estudo as 6 fases recomendadas por Ganong (1987).

 

Primeira fase: elaboração da pergunta norteadora 

 

    Foi caracterizada por estudos científicos inerentes ao tema de interesse, de forma clara e precisa, a seguinte questão norteadora: quais são as evidências atuais na literatura científica sobre a relação da conectividade, significativamente, diminuída dentro das sub-regiões da amígdala que afeta os processos cognitivos no TEA?

 

Segunda fase: busca ou amostragem na literatura 

 

    A amostra foi composta de artigos de periódicos científicos no idioma inglês, publicados no período entre os anos de 2016 a 2022, por abordar temas atuais, importante e relevantes para a área de pesquisa em questão. Os critérios de inclusão considerou a relevância, a originalidade e a fundamentação dos métodos. Assim, foram excluídos trabalhos de conclusão de curso, monografias, dissertações de mestrado, teses de doutorado, livros, além de artigos de revisão bibliográfica e metanálise, e que não respondam à pergunta de pesquisa. A amostra do estudo, foi composta por indivíduos entre 0 a 69 anos de idade, de ambos os sexos, incluindo camundongos.

 

Terceira fase: coleta de dados 

 

    Foi realizada no mês de dezembro de 2022 a busca nas bases de dados: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Biblioteca Eletrônica Científica Online (SCIELO), National Library of Medicine (PubMed) e The Association for Child and Adolescent Mental Health (Mental Health) pesquisas originais com os temas específicos para esta revisão: Transtorno do Espectro Autista, funções neurais, amígdala, conectividade e cognição. Como propósito de conciliar os descritores, nas diferentes estratégias de busca, foi utilizado o operador booleano OR e o operador AND, que no total foram encontrados 1.227 artigos, após o critério de exclusão mencionado na fase anterior, a amostra ficou composta por 9 artigos.

 

Quarta fase: análise crítica dos estudos incluídos 

 

    Nesta fase, analisou-se as características e o delineamento de cada pesquisa, deforma a ponderar o rigor de cada estudo. Quanto ao nível de evidência, foram classificados e selecionados estudos de coorte, nível 3, considerando o perfil populacional deste estudo. As informações obtidas foram mencionadas no quadro sintético (Quadro 1).

 

Quinta fase: discussão dos resultados 

 

    Os dados extraídos foram analisados através da leitura crítica, detalhada e criteriosa, posteriormente, interpretados e apresentados nos resultados e discussão desse estudo. A discussão dos resultados foi pautada em contraponto com a literatura científica utilizada na pesquisa.

 

Sexta fase: apresentação da revisão integrativa 

 

    As informações contidas nessa revisão foram categorizadas através dos seguintes grupos temáticos: “alterações neurofuncionaise cognitivas no autismo”, “interconexões cerebrais da amígdala e suas possíveis relações com o autismo”; “alterações nos circuitos da amígdala e déficits de sociabilidade no TEA”. Foi ordenado desta forma, para estabelecer melhor clareza sobre os achados.

 

Resultados 

 

    Após analisados os critérios de exclusão, 9 estudos compuseram a amostra, todos foram publicados nos últimos 6 anos, conforme a Figura 1.

 

Figura 1. Fluxograma da análise da busca de literatura

Figura 1. Fluxograma da análise da busca de literatura

Fonte: Dados de pesquisa

 

Tabela 1. Características metodológicas dos artigos selecionados

Autores/

Ano

Título

Delineamento do estudo

Nível de evidência

Amostra 

Objetivos

Conclusões

Almehmadi  et al. (2019)

Increased Expression of miR-155p5 in Amygdala of Children with Autism Spectrum Disorder

Estudos de coorte

3

Tecidos cerebrais humanos pós-morte de crianças do sexo masculino com TEA e não TEA entre 3 a 14 anos de idade.

Investigar a expressão do gene miR-155p5 em tecidos cerebrais humanos pós-morte na amígdala e regiões do córtex pré-frontal dorsolateral (CPFDL) em crianças com TEA em comparação com não TEA.

Aumento significativo de miR-155p5 na amígdala (P≤0,0001), mas não em DLFC, em crianças com TEA (n=8) em comparação com não TEA (n=7) controles. O aumento da expressão gênica de miR-155p5 na amígdala de crianças com TEA sustenta a presença de inflamação localizada no cérebro e indica que o miR-155p5 pode ser direcionado para a terapia de TEA.

Ibrahim et al. (2019)

Reduced Amygdala-Prefrontal Functional Connectivity in Children with Autism Spectrum Disorder and Co-occurring Disruptive Behavior

Estudos de coorte

3

Dados de ressonância fMRI de 3 grupos de crianças de 8 a 16anos de idade: 18 crianças tinham TEA e comportamento disruptivo, 20 crianças tinham TEA sem comportamento disruptivo e 19 crianças eram participantes de controle com desenvolvimento típico pareados por idade, gênero e QI.

Avaliar comportamentos disruptivos prevalentes em crianças com Transtorno do Espectro do Autismo (TEA).

Crianças com TEA e comportamento disruptivo mostraram conectividade amígdala-vlPFC reduzida em comparação com crianças com TEA sem comportamento disruptivo. Comportamentos de externalização e traços insensíveis e sem emoção foram associados à reatividade da amígdala a rostos de medo em crianças com TEA após o controle dos efeitos supressores.

Kleinhans et al. (2016)

Subregional differences in intrinsic amygdala hyper and hypo connectivity in autism spectrum disorder

Estudos de coorte

3

Dados de ressonância fMRI em repouso de 31 adolescentes e adultos  nível 1 de suporte com transtorno do espectro autista e 38 controles com desenvolvimento típico (TD) com idades entre 14 e 45 anos. 25 participantes com TEA e 28 participantes com DT foram incluídos nas análises finais.

Investigar os circuitos cerebrais semelhantes afetados tanto em indivíduos com autismo quanto em indivíduos com transtornos de humor, como depressão.

Evidência de que as conexões entre a amígdala e outras regiões do cérebro não são uniformemente atípicas no autismo, mas diferem dependendo da sub-região. Além de os padrões de conectividade relacionados aos sintomas de autismo eram diferentes dos padrões de conectividade relacionados aos sintomas de humor. Esta descoberta sugere que, apesar de ocorrer com frequência em indivíduos com autismo, os transtornos de humor podem envolver mecanismos neurais separados. Essa descoberta também pode ajudar a explicar por que os medicamentos psicotrópicos geralmente são ineficazes no tratamento dos sintomas do autismo.

Lew et al. (2020)

Serotonergic innervation of the amygdala is increased in autism spectrum disorder and decreased in Williams syndrome

Estudos de coorte

3

Densidade de axônios serotonérgicos nas quatro principais subdivisões da amígdala nos

cérebros pós-morte de indivíduos diagnosticados com TEA e Síndrome de Williams e cérebros neurotípicos.

Quantificar a densidade de axônios serotonérgicos nas quatro principais subdivisões da amígdala nos cérebros pós-morte de indivíduos diagnosticados com autismo (ASD), síndrome de Williams (WS) e cérebros neurotípicos (NT).

Mudança na inervação serotoninérgica nos dois distúrbios, com ASD exibindo um aumento nos axônios serotoninérgicos em comparação com NT e WS exibindo uma diminuição. Diferenças significantes (p <0,05) foram observados entre os conjuntos de dados WS e ASD em vários núcleos da amígdala.

Lei et al. (2020)

Attenuated link between the medial prefrontal cortex and the amygdala in children with autism spectrum disorder: evidence from effective connectivity within the “social brain”

Estudos de coorte

3

Dados de ressonância fMRI de 484 crianças entre os 7 e os 12 anos de ambos os sexos (247 autistas e 237 não autistas).

Verificar a disfunção das regiões sociais do cérebro subjacentes à cognição social, através de imagem de ressonância magnética funcional em estado de repouso.

Via prejudicada do mPFC-amígdala e sua associação com déficits sociais em crianças com TEA e fornecer uma nova perspectiva sobre a neuropatologia do desenvolvendo o cérebro autista.

Salzwedel et al. (2018)

Development of Amygdala Functional Connectivity During Infancy and Its Relationship with 4-Year Behavioral Outcomes

Estudos de coorte

3

223 indivíduos (107 meninos) com pelo menos uma ressonância fMRI bem-sucedida durante os primeiros 2 anos de vida.

Delinear a dinâmica espaço-temporal do desenvolvimento da conectividade funcional da amígdala durante os primeiros 2 anos de vida.

Crescimento não linear da conectividade funcional da amígdala durante os primeiros 2 anos devida, apresentando uma sincronização dramática durante o primeiro ano, seguida de crescimento moderado ou ajuste fino durante o segundo ano. É importante ressaltar que o crescimento da conectividade funcional durante o segundo ano teve implicações comportamentais significativas exemplificadas por várias previsões significativas de resultados de desenvolvimento emocional e cognitivo de 4 anos.

Sato et al. (2020)

Neurocognitive Mechanisms

Underlying Social Atypicalities in

Autism: Weak Amygdala’s Emotional

Modulation Hypothesis

Estudos de coorte

3

Dados de ressonância fMRI de 11 indivíduos de nível 1 de suporte com ASD (autismo) entre 6 a 17 anos e 11 indivíduos com TD (Déficit de Atenção) entre 2 a 19 anos, pareados

por idade e sexo.

Mostrar, através de ressonância magnética funcional e psicológica (fMRI) que a modulação emocional da atenção conjunta reflexa é prejudicada em indivíduos com

TEA.

A modulação da amígdala para o neocórtex durante a observação de expressões faciais dinâmicas é reduzida no grupo ASD. Com base nesses achados e em outras evidências, a modulação fraca da amígdala para o neocórtex - por meio da qual a emoção modula rapidamente vários tipos de funções de processamento perceptivo, cognitivo e motor, está por trás das atipicidades sociais em indivíduos

com ASD.

Schoch et al. (2017)

Sociability deficits and altered amygdala circuits in mice lacking pcdh10, an autism associated gene

Estudos de coorte

3

Ratos sem uma cópia de Pcdh10 (Pcdh10+/−) e irmãos de ninhada de tipo selvagem (WT) foram avaliados quanto à abordagem social e outros comportamentos.

Avaliar a amígdala lateral/basolateral quanto ao número e morfologia da espinha dendrítica e a função dos circuitos, usando imagem de corante sensível à voltagem.

Macho Pcdh10+/− camundongos têm comportamento de aproximação social reduzido, bem como sincronização gama prejudicada, morfologia anormal da coluna e níveis reduzidos de subunidades NMDAR na amígdala.

Wang et al. (2022)

Developmental brain structural atypicalities

in autism: a voxel-based morphometry analysis

Estudos de coorte 

3

52 indivíduos autistas e 50 indivíduos com desenvolvimento típico (TD) entre 6 e 30 anos, pareados por idade, gênero e quociente de inteligência (QI).

Investigar as características cerebrais estruturais atípicas de indivíduos autistas.

Indivíduos autistas mostraram diferentes alterações volumétricas regionais atípicas da substância cinzenta na infância, adolescência e idade adulta em comparação com seus pares TD, indicando que é essencial considerar os estágios de desenvolvimento do cérebro ao explorar as atipicidades estruturais cerebrais no autismo.

 

    Esta pesquisa, obteve 100% dos artigos com delineamento de estudos em coorte, com classe nível 3 de evidência, considerando que os indivíduos investigados, apresentam critérios e fatores de interesse específicos. Em relação ao ano de publicação, de 2022, 1 artigo foi selecionado, correspondendo a 11,1% dos achados; de 2020, 3 artigos foram selecionados,correspondendo a 33,3% dos achados de maior relevância ao tema; de 2019, 2 artigos foram considerados essenciais para este trabalho, correspondendo um percentual de 22,2%; de 2018, 1 artigo foi selecionado, correspondendo um percentual de 11,1%; de 2017, 1 artigo (11,1%); e de 2016, 1 artigo (11,1%), selecionado.

 

    Através da leitura dos artigos selecionados para este estudo, 88,88% diz respeito à conectividade e implicações da amígdala para cognição social no Transtorno do Espectro Autista (TEA) comparado a outros distúrbios como Síndrome de Williams, Déficit de Atenção e Depressão. Os artigos apresentam resultados pertinentes ao que favorece o tratamento das características do autismo e um, especificamente, sobre a ineficiência de medicamentos psicotrópicos. (Ibrahim et al., 2019)

 

    Quanto ao perfil neurodivergente da população estudada, a faixa etária predominante variou entre 6 a 12 anos, os fatores idade, gênero e QI foram considerados em 77,7%; dos estudos, a categoria predominante do gênero “masculino”, foram observados em 55,5% artigos. Além disso, participantes somente do sexo feminino, compuseram a menor parte da amostra, totalizando 11,1% dos estudos analisados. No que diz respeito aos distúrbios de humor e comorbidades, 33,3% dos artigos foram destacados; comportamento disruptivo, 44,4 e técnica de neuroimagem, 66,6 dos artigos.

 

    Os estudos mostram que os padrões de conectividade relacionados às características do autismo são diferentes dos padrões de conectividade relacionados a outros transtornos. Assim, também, o desenvolvimento da conectividade funcional da amígdala durante a infância e suas associações com resultados comportamentais, podem fornecer novas referências sobre o surgimento precoce de capacidades de processamento de emoções típicas e atípicas.

 

Discussão 

 

    Ao examinar a leitura e organizar os dados, as informações interpretadas foram enquadradas nos seguintes grupos temáticos: alterações neurofuncionais e cognitivas no autismo; interconexões cerebrais da amígdala e suas possíveis relações com o autismo; e alterações nos circuitos da amígdala e déficits de sociabilidade no TEA. Essas categorias foram agrupadas em tópicos para melhor compreensão e exploração do assunto.

 

Alterações neurofuncionais e cognitivas no autismo 

 

    Estudos de neuroimagem (Ibrahim et al., 2019; Kleinhans et al., 2016; Lew et al., 2020; Salzwedel et al., 2018; Sato et al., 2020; Wang et al., 2022) mostraram que pessoas com autismo apresentam um aumento da reatividade da amígdala, uma região do cérebro que está envolvida em emoções e comportamentos sociais. Além disso, a conectividade entre o córtex pré-frontal, responsável pelo planejamento e controle de comportamentos, e outras áreas do cérebro, também parece ser afetada em pessoas com autismo. (Ibrahim et al., 2019; Kleinhans et al., 2016; Lew et al., 2020; Salzwedel et al., 2018)

 

    Almehmadi et al. (2019) destacam a existência de algumas alterações neurofuncionais no cérebro de pessoas com autismo, principalmente, na região do córtex cerebral. O córtex cerebral é a área do cérebro responsável por funções como a percepção sensorial, a cognição, a linguagem e a consciência. Em pessoas com autismo, algumas áreas específicas do córtex cerebral apresentam alterações estruturais, como a falta de conexões neuronais atípicas ou o aumento do tamanho de algumas regiões. Embora a patogênese do TEA seja desconhecida, evidências crescentes indicam que a inflamação do cérebro devido à ativação da micróglia pode estar envolvida.

 

    Com base nos estudos de Wang et al. (2022) o volume total do cérebro após o nascimento em indivíduos com autismo pode envolver o aumento de quase todas as regiões do cérebro: lobo frontal, lobo temporal, lobo occipital, cerebelo, amígdala, e diminuição de volume em outras regiões do cérebro. Estudos de ressonância magnética estrutural (sMRI) sugeriram o crescimento acelerado do cérebro em indivíduos com autismo logo após o nascimento, o que levou ao aumento da circunferência da cabeça e do volume total do cérebro. O aumento no volume total do cérebro de indivíduos com autismo de 1 a 2 anos de idade pode envolver quase todas as regiões do cérebro. (Wang et al., 2022)

 

    Na idade de 2 a 4 anos, todo o volume cerebral de indivíduos com autismo aumentou em cerca de 10%. O volume cerebral total de crianças autistas com menos de 12 anos de idade aumentou cerca de 5%, enquanto durante a adolescência demonstra um aumento de 5 a 7% (Wang et al., 2022). Através da morfometria baseada em Voxel para analisar dados de sMRI, um método que examina alterações estruturais do cérebro na faixa milimétrica, descobriu-se que o volume total do cérebro e da substância cinzenta foram aumentados em aproximadamente de 1 a 2% no autismo. No entanto, o efeito alcançou significância estatística apenas na coorte de todos os indivíduos, em vez de nas coortes de infância, adolescência e idade adulta. (Wang et al., 2022)

 

    O volume de massa cinzenta em adultos autistas também aumentou em comparação com adultos não autistas com idade entre 21 e 34 anos. Os estudos de Li et al. (2020) e Wang et al. (2022), também, relataram a correlação das características autistas com as atipicidades estruturais em indivíduos com o Transtorno do Espectro Autista (TEA). Estes estudos sugerem que a redução no volume do córtex pré-frontal dorsolateral em indivíduos com TEA estava correlacionada com os escores sociais e de comunicação do Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS). O aumento no volume do núcleo caudado direito em adultos com TEA foi positivamente correlacionado com a pontuação de Comportamentos Restritos e Repetitivos (RRB) da Autism Diagnostic Interview (ADI).

 

    Nos estudos realizados por Almehmadi et al. (2019) houve aumento significativo de miR-155p5 na amígdala em crianças com TEA, mas não nas regiões do córtex pré-frontal dorsolateral em comparação a crianças não TEA. O MiR-155p5 é um microRNA pró-inflamatório relatado como envolvido em várias doenças neuroinflamatórias, inclusive o TEA. A inflamação do cérebro devido à ativação da micróglia foi relatada no TEA no gene miR-155p5, encontrada em tecidos cerebrais humanos pós-morte da amígdala e regiões do córtex pré-frontal dorsolateral. 

 

    O delineamento utilizado na pesquisa de Lei et al. (2020) aponta que o comportamento social atípico em crianças com TEA está associado a um conjunto de funções cerebrais nas regiões que constituem o chamado “cérebro social”. A base neural subjacente do comportamento social está associada nas regiões: a amígdala, o córtex orbitofrontal, o sulco temporal superior (STS), córtex pré-frontal medial (CPFm), o córtex cingulado anterior, a junção temporoparietal (JTP), a ínsula anterior, o hipocampo, os lobos temporais anteriores e o giro fusiforme com base em seu envolvimento na reorganização facial, atribuição de estado, consciência emocional, autorreflexão, empatia e julgamento social. (Lei et al., 2020)

 

    Os resultados fornecem evidências de que as conexões entre a amígdala e outras regiões do cérebro não são uniformemente atípicas no autismo, diferem dependendo da sub-região sob investigada. No grupo TEA foi observado conexões mais fracas da sub-região laterobasal da amígdala, um grupo de núcleos envolvidos no comportamento social e emoção, e conexões mais fortes das sub-regiões basolateral e superficial, que estão envolvidas na excitação emocional e olfação. A disfunção das regiões sociais do cérebro tem sido consistentemente relatada em indivíduos com TEA, acompanhados de déficits no comportamento social e na cognição social. Em ativação anormal específica da área facial fusiforme, o STS, a ínsula anterior, o mPFC e a amígdala foram detectados em indivíduos com TEA durante o processamento facial e auditivo socialmente relevante, consciência emocional e captura de atenção. (Lei et al., 2020)

 

    Outra região do cérebro que tem sido alvo de estudos é o córtex temporal superior, que é responsável pelo processamento de informações auditivas e visuais. Pessoas com autismo parecem ter uma redução na atividade dessa região do cérebro durante tarefas que envolvem processamento de informações sociais, como reconhecer expressões faciais ou interpretar a intenção de outras pessoas. 

 

    Essas alterações neurofuncionais no cérebro podem contribuir para os sintomas do autismo, como dificuldades na comunicação social, comportamentos repetitivos e restritos, e sensibilidade sensorial. No entanto, é importante destacar que essas anormalidades são apenas uma parte da complexa interação entre fatores genéticos, biológicos e ambientais que contribuem para o desenvolvimento do autismo.

 

Interconexões cerebrais da amígdala e suas possíveis relações com o autismo 

 

    A amígdala é uma região do cérebro envolvida no processamento emocional,especialmente em relação ao medo e à ansiedade. Ibrahim et al. (2019), Kleinhans et al. (2016), Lew et al. (2020), e Salzwedel et al. (2018) sugerem que a amígdala pode ter um papel característico no autismo, já que as pessoas com autismo têm uma amígdala maior e hiperativa em comparação com indivíduos neurotípicos. A hiperatividade da amígdala em pessoas com autismo pode levar a uma resposta emocional exagerada a estímulos sociais, especialmente aqueles relacionados à interação social. Isso pode contribuir para as dificuldades de comunicação social e interação social que são características do autismo. (Almehmadi et al., 2019; Lei et al., 2020)

 

    A amígdala pode estar envolvida na dificuldade das pessoas com autismo em reconhecer expressões faciais e em interpretar corretamente as emoções dos outros. A hiperatividade da amígdala também pode contribuir para a sensibilidade sensorial que muitas pessoas com autismo experimentam, já que a amígdala é uma das regiões do cérebro que processa informações sensoriais, assim como a hipoatividade da amígdala em resposta a expressões faciais de medo. (Almehmadi et al., 2019; Ibrahim et al., 2019; Sato et al., 2020)

 

    No entanto, é importante notar que nem todas as pessoas com autismo apresentam uma amígdala maior e hiperativa. Além disso, outras regiões do cérebro, como o córtex pré-frontal, também estão envolvidas na regulação emocional e podem estar afetadas no autismo. Apesar das interconexões cerebrais da amígdala relacionadas às características do autismo, é importante considerar que o autismo é um transtorno complexo que envolve muitas regiões do cérebro e uma variedade de fatores genéticos e ambientais. (Wang et al., 2022) 

 

Alterações nos circuitos da amígdala e déficits de sociabilidade no TEA 

 

Os déficits centrais do TEA envolvem comunicação social prejudicada e comportamentos restritos e repetitivos que persistem ao longo da vida e diferenciam, diagnosticamente, o TEA de outros distúrbios do neurodesenvolvimento. Além dos principais sintomas do TEA, as evidências sugerem que o TEA também é caracterizado por amplos prejuízos na expressão e regulação emocional nos circuitos que envolvem a amígdala e taxas mais altas do que o esperado de depressão e ansiedade comórbidas. (Kleinhans et al., 2016)

 

    Máquina de Vetores de Suporte (MVS) foi utilizada para explorar a associação de alterações efetivas no padrão de conectividade com déficits sociais em TEA. Com base em evidências anteriores, sugere-se que a conectividade efetiva intrínseca do “cérebro social”, particularmente, aqueles envolvendo a amígdala, estão associadas à anormalidade em crianças com TEA. (Lei et al., 2020)

 

    A conectividade atípica da amígdala foi verificada em vários transtornos com déficits afetivos e cognitivos; estruturas anormais na integridade das vias pré-frontal e da amígdala,também foram observadas em distúrbios neuropsiquiátricos como Depressão, Síndrome de Williams e Transtorno de Estresse Pós-Traumático. Em comparação com os estudos recentes de indivíduos com TEA, a conectividade funcional da amígdala mostra-se anormal, podendo estar subjacente a déficits sociais centrais em crianças com TEA. (Lei et al., 2020)

 

    Estudos genéticos humanos realizados por Schoch et al. (2017), analisaram a Protocaderina 10 (Pcdh10), um membro da subfamília de genes de protocaderina não agrupados, em TEA. A expressão de PCDH10 é enriquecida na amígdala basolateral, uma região do cérebro implicada nos déficits sociais do TEA. Relatórios anteriores indicam que a Pcdh10 desempenha um papel no crescimento do axônio e na eliminação da sinapse glutamatérgica, mas seus papéis nos comportamentos sociais en a conectividade neuronal da amígdala são desconhecidos. Sugere-se que a haploinsuficiência (variação do número de cópias de um gene, de vida a qualquer mutação de perda de função) de Pcdh10 reduz o comportamento de abordagem social e altera a estrutura e a função dos circuitos da amígdala. (Schoch et al., 2017)

 

    Comportamentos disruptivos crianças com TEA, muitas vezes, causam prejuízos substanciais. No entanto, os mecanismos neurais subjacentes dos comportamentos disruptivos permanecem pouco compreendidos no TEA. Em crianças com desenvolvimento típico, o comportamento disruptivo está associado à hiperatividade da amígdala e à conectividade reduzida com o córtex pré-frontal ventrolateral (vlPFC). Então, estudos examinaram a reatividade e a conectividade da amígdala em crianças com TEA, com e sem transtornos de comportamento disruptivo concomitantes, além de investigar as contribuições diferenciais de comportamentos de externalização e traços insensíveis e sem emoção para a variação na conectividade e reatividade da amígdala. (Ibrahim et al., 2019)

 

    Crianças com TEA e comportamento disruptivo mostraram conectividade amígdala-vlPFC reduzida em comparação à crianças com TEA sem comportamento disruptivo. Comportamentos de externalização e traços insensíveis e sem emoção foram associados à reatividade da amígdala à rostos de medo em crianças com TEA, após o controle dos efeitos supressores.

 

    A redução da conectividade amígdala-vlPFC durante o processamento do medo pode diferenciar crianças com TEA e comportamento disruptivo de crianças com TEA sem comportamento disruptivo. A presença de traços insensíveis e sem emoção pode ter implicações na identificação de padrões diferenciais de atividade da amígdala, associados ao aumento do risco de agressão no TEA. Esses achados sugerem um mecanismo neural de desregulação emocional associado ao comportamento disruptivo em crianças com TEA. (Ibrahim et al., 2019)

 

    A partir destes dados, a inclusão de déficits sociais não deu apresentou uma contribuição significativa para o modelo de previsão da conectividade amígdala-vlPFC, o que sugere que os mecanismos neurais podem ser distintos dos sintomas centrais do TEA. No entanto, faz-se necessário, estudos futuros com amostras maiores para examinar os processos de percepção social que possam desvendar a sobreposição de sintomas de TEA com comportamentos disruptivos relacionados à conectividade amígdala-córtex pré-frontal. (Ibrahim et al., 2019)

 

Conclusão 

 

A amígdala é uma estrutura cerebral que desempenha um papel crucial na regulação das emoções e na avaliação de estímulos sociais. Os estudos apresentados nesta pesquisa, relataram diferenças estruturais e funcionais da amígdala no autismo, o seu aumento no volume em indivíduos com autismo, como também, casos de redução da amígdala em comparação com grupos controles com desenvolvimento típico.

 

    Além das diferenças estruturais, a amígdala de indivíduos com autismo parece processar informações sociais de maneira diferente em comparação com indivíduos neurotípicos. Indivíduos com autismo apresentaram menos ativação da amígdala em resposta ao medo, perigo e interação social, além de apresentar uma conexão reduzida entre a amígdala e outras regiões do cérebro envolvidas na tomada de decisões sociais.

 

    Essas alterações nos circuitos da amígdala podem contribuir para os déficits de sociabilidade observados no autismo, tendo em vista que a amígdala desempenha um papel importante na regulação das emoções sociais e na avaliação de sinais sociais relevantes, como expressões faciais e voz emocional. Portanto, as alterações nos circuitos da amígdala podem afetar a forma como os indivíduos com autismo processam e respondem a estímulos sociais.

 

    Novas pesquisas sobre a alterações nos circuitos da amígdala no autismo são necessárias para que os Sistemas de Ensino, junto aos professores e profissionais da Educação Física possam delinear projetos de intervenção inclusivos que corroborem com a inclusão, a permanência e o progresso dos estudantes autistas. Essas intervenções podem incluir estratégias como o ensino individualizado, utilização de recursos de apoio, materiais didáticos específicos, reorganização do espaço e tempo da sala de aula, atividades físicas adaptadas e a utilização de tecnologias educacionais. Uma intervenção destinada a atender as necessidades educacionais específicas apresenta-se como ferramenta a ser utilizada no enfrentamento de dificuldades de aprendizagem, integração social, saúde e bem-estar dos estudantes.

 

    Por fim, é importante destacar que o autismo é uma condição complexa e multifacetada, e os déficits de sociabilidade observados, não podem ser atribuídos apenas a alterações nos circuitos da amígdala. Vários outros fatores, como alterações na conectividade cerebral, na neurotransmissão e na plasticidade sináptica, também, podem contribuir para os déficits de sociabilidade presentes no autismo.

 

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Lecturas: Educación Física y Deportes, Vol. 28, Núm. 305, Oct. (2023)