Understanding autism: biological basis, cognition, and behavior

Abstract

Otizm spektrum bozukluğu (OSB), yaygınlığı giderek artan nörogelişimsel bir hastalıktır, öyle ki 2018 senesinde 59 çocuktan 1'inin OSB tanılı olduğu bildirilmiştir. OSB'nin bilinen bir nedeni veya tedavisi ve tüm davranışsal ve fizyolojik belirtilerini açıklayabilen bir teorisi yoktur. Bu bağlamda, çoklu alanlardaki kapsamlı araştırmalar OSB'yi anlamak için önem taşımaktadır. Bu konu, mevcut tezin odak noktasıdır ve bu amaç doğrultusunda OSB'nin biyolojik temeli, bilişsel imzası ve anne-çocuk arasında ilişki gösteren psikolojik ve davranışsal özellikleri araştırılmıştır. İlk olarak, OSB için iki önemli risk faktörü olan bağırsak bakterilerindeki bozulmuş denge ve inflamasyon birlikte incelemekte ve bu iki risk faktörünün ortak etki mekanizmaları olarak sinirgelişim, OSB genlerinin ekspresyonu ve bağırsak ile beyin bariyeri bütünlüğü üzerindeki etkileri önerilmektedir. Daha sonra, OSB fenotipinin ortaya çıkmasında rol oynayan OSB risk faktörlerinden etkilenebilecek bu alanları hedefleyecek potansiyel bir tedavi veya önleme yöntemi olarak probiyotikler önerilmektedir. İkinci olarak, OSB olan bireylerin kendilerine has düşünme tarzları, iki farklı bilişsel alanda (karar verme ve zamanlama) hataların fark edilmesi becerisi üzerinden incelenmiştir. OSB olan çocuklar, normal gelişim gösteren çocuklar ile benzer görev performansı ile uyaran algılama ve zamanlama becerisi göstermiş, fakat OSB olan çocuklarda hata izleme becerisine özgü bir eksiklik ortaya çıkarılmıştır. Üçüncü olarak, ebeveynlerin psikolojik problemleri ile çocuk davranış sorunları arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Ebeveyn obsesif kompulsif özelliklerinin çocuk OSB belirtilerini yordadığı bulunmuştur. Genel olarak bu tez, OSB'nin biyolojik temelleri, bilişsel imzası ve davranışsal kalıtım profili hakkında yeni bulgular sunarak OSB'nin anlaşılmasına katkıda bulunmakta olup, OSB'yi açıklayabilecek daha kapsamlı modellere rehberlik etme niteliğindedir.

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder with increasingly rising prevalence, where as of 2018, 1 in 59 children is reported to have ASD. ASD has no known cause or treatment, or a broad theory that accounts for all its behavioral and physiological manifestations. Thus, comprehensive investigations across multiple domains are important for understanding ASD, which is the focus of the present thesis that explores the biological basis, cognitive signature, and behavioral problems in individuals with ASD. Firstly, this thesis investigated the two risk factors of gut dysbiosis and inflammation in ASD together and revealed potential common mechanisms of action for these two risk factors, which are their effects on neurodevelopment, ASD gene expression, and gut and brain barrier integrity. This then segued into suggesting probiotics as a potential treatment or prevention that can target all these areas that are possibly influenced by ASD risk factors to result in the ASD phenotype. Secondly, the unique cognitive style of individuals with ASD was investigated empirically with a thorough design that explored error-monitoring in two cognitive domains of decision-making and timing. Results revealed a circumscribed deficit in error-monitoring in the presence of similar task performance with typically developing (TD) controls. Thirdly, the relationships between parent psychological problems and child behavior problems were investigated in families with children with ASD and TD children. It was found that parent obsessive-compulsive characteristics predicted child ASD symptoms. Overall, this thesis contributes to understanding ASD by offering novel findings about its biological basis, cognitive signature, and behavioral inheritance profile, which can guide investigations into more comprehensive models that may one day be able to explain this complex disorder.