The Secrets of Autism
The number of children diagnosed with autism and Asperger’s in the U.S. is exploding. Why?
By J. Madeleine Nash
Rapporto di Amy Bonesteel /Atlanta
Tommy Barrett is a dreamy-eyed fifth-grader who lives with his parents, twin brothers, two cats and a turtle in San Jose, Calif., the heart of Silicon Valley. He’s an honor-roll student who likes math and science and video games. He’s also a world-class expert on Animorph and Transformer toys. “They’re like cars and trains and animals that transform into robots or humans — I love them!” he shouts exuberantly.
And that is sometimes a problem. For a time, in fact, Tommy’s fascination with his toys was so strong that when they weren’t around he would pretend to be the toys, transforming from a truck into a robot or morphing into a kitten. He would do this in the mall, in the school playground and even in the classroom. His teachers found this repetitive pantomime delightful but disturbing, as did his mother Pam. By that point, there were other worrisome signs. Pam Barrett recalls that as a 3-year-old, Tommy was a fluent, even voluble talker, yet he could not seem to grasp that conversation had reciprocal rules, and, curiously, he avoided looking into other people’s eyes. And although Tommy was obviously smart — he had learned to read by the time he was 4 — he was so fidgety and unfocused that he was unable to participate in his kindergarten reading group.
When Tommy turned 8, his parents finally learned what was wrong. Their bright little boy, a psychiatrist informed them, had a mild form of autism known as Asperger syndrome. Despite the fact that children with Asperger’s often respond well to therapy, the Barretts, at that moment, found the news almost unbearable.
That’s because just two years earlier Pam and her husband Chris, operations manager of a software-design company, had learned that Tommy’s twin brothers Jason and Danny were profoundly autistic. Seemingly normal at birth, the twins learned to say a few words before they spiraled into their secret world, quickly losing the abilities they had just started to gain. Instead of playing with toys, they broke them; instead of speaking, they emitted an eerie, high-pitched keening.
First Jason and Danny, now Tommy. Pam and Chris started to wonder about their children’s possible exposure to toxic substances. They started scanning a lengthening roster of relatives, wondering how long autism had shadowed their family.
The anguish endured by Pam and Chris Barrett is all too familiar to tens of thousands of families across North America and other parts of the world. With a seeming suddenness, cases of autism and closely related disorders like Asperger’s are exploding in number, and no one has a good explanation for it. While many experts believe the increase is a by-product of a recent broadening of diagnostic criteria, others are convinced that the surge is at least in part real and thereby cause for grave concern.
In the Barretts’ home state of California, for instance, the number of autistic children seeking social services has more than quadrupled in the past 15 years, from fewer than 4,000 in 1987 to nearly 18,000 today. So common are cases of Asperger’s in Silicon Valley, in fact, that Wired magazine coined a cyber-age term for the disorder, referring to its striking combination of intellectual ability and social cluelessness as the “geek syndrome.” Wired went on to make a provocative if anecdotal case that autism and Asperger’s were rising in Silicon Valley at a particularly alarming rate — and asked whether “math-and-tech genes” might be to blame. Yet the rise in autism and Asperger’s is hardly confined to high-tech enclaves or to the children of computer programmers and software engineers. It occurs in every job category and socioeconomic class and in every state. “We’re getting calls from school systems in rural Georgia,” observes Sheila Wagner, director of the Autism Resource Center at Atlanta’s Emory University. “People are saying, ‘We never had any kids with autism before, and now we have 10! What’s going on?'”
It’s a good question.
Not long ago, autism was assumed to be comparatively rare, affecting as few as 1 in 10,000 people. The latest studies, however, suggest that as many as 1 in 150 kids age 10 and younger may be affected by autism or a related disorder — a total of nearly 300,000 children in the U.S. alone. If you include adults, according to the Autism Society of America, more than a million people in the U.S. suffer from one of the autistic disorders (also known as pervasive developmental disorders or pdds). The problem is five times as common as Down syndrome and three times as common as juvenile diabetes.
No wonder parents are besieging the offices of psychologists and psychiatrists in their search for remedies. No wonder school systems are adding special aides to help teachers cope. And no wonder public and private research institutions have launched collaborative initiatives aimed at deciphering the complex biology that produces such a dazzling range of disability.
In their urgent quest for answers, parents like the Barretts are provoking what promises to be a scientific revolution. In response to the concerns they are raising, money is finally flowing into autism research, a field that five years ago appeared to be stuck in the stagnant backwaters of neuroscience. Today dozens of scientists are racing to identify the genes linked to autism. Just last month, in a series of articles published by Molecular Psychiatry, scientists from the U.S., Britain, Italy and France reported that they are beginning to make significant progress.
Meanwhile, research teams are scrambling to create animal models for autism in the form of mutant mice. They are beginning to examine environmental factors that might contribute to the development of autism and using advanced brain-imaging technology to probe the deep interior of autistic minds. In the process, scientists are gaining rich new insights into this baffling spectrum of disorders and are beginning to float intriguing new hypotheses about why people affected by it develop minds that are strangely different from our own and yet, in some important respects, hauntingly similar.
AUTISM’S GENETIC ROOTS
Autism was first described in 1943 by Johns Hopkins psychiatrist Leo Kanner, and again in 1944 by Austrian pediatrician Hans Asperger. Kanner applied the term to children who were socially withdrawn and preoccupied with routine, who struggled to acquire spoken language yet often possessed intellectual gifts that ruled out a diagnosis of mental retardation. Asperger applied the term to children who were socially maladroit, developed bizarre obsessions and yet were highly verbal and seemingly quite bright. There was a striking tendency, Asperger noted, for the disorder to run in families, sometimes passing directly from father to son. Clues that genes might be central to autism appeared in Kanner’s work as well.
But then autism research took a badly wrong turn. Asperger’s keen insights languished in Europe’s postwar turmoil, and Kanner’s were overrun by the Freudian juggernaut. Children were not born autistic, experts insisted, but became that way because their parents, especially mothers, were cold and unnurturing.
PHOTOGRAPH FOR TIME BY STEVE LISS
The Secrets of Autism
The number of children diagnosed with autism and Asperger’s in the U.S. is exploding. Why?
First Person: My Son
Amy Lennard Goehner
First Person: My Brother
Karl Taro Greenfeld
First Person: Myself
Temple Grandin
Vaccines
Are the shots safe?
The Geek Syndrome
Why are there so many cases in Silicon Valley?
Living With Autism
Photographs by Steve Liss
In 1981, however, British psychiatrist Dr. Lorna Wing published an influential paper that revived interest in Asperger’s work. The disorder Asperger identified, Wing observed, appeared in many ways to be a variant of Kanner’s autism, so that the commonalities seemed as important as the differences. As a result, researchers now believe that Asperger and Kanner were describing two faces of a highly complicated and variable disorder, one that has its source in the kaleidoscope of traits encoded in the human genome. Researchers also recognize that severe autism is not always accompanied by compensatory intellectual gifts and is, in fact, far likelier to be characterized by heartbreaking deficits and mental retardation.
Perhaps the most provocative finding scientists have made to date is that the components of autism, far more than autism itself, tend to run in families. Thus even though profoundly autistic people rarely have children, researchers often find that a close relative is affected by some aspect of the disorder. A sister may engage in odd repetitive behavior or be excessively shy; a brother may have difficulties with language or be socially inept to a noticeable degree. In similar fashion, if one identical twin has autism, there is a 60% chance that the other will too and a better than 75% chance that the twin without autism will exhibit one or more autistic traits.
Autism Now Foundation
www.cureautismnow.org
Informazioni e Supporto Online per Asperger
www.aspergersyndrome.org
Autism Society of America
www.autism-society.org
Famiglie per il Trattamento Precoce dell’autismo
www.feat.org
Ricerca sull’Autismo
www.autism-info.com
Centro Studi sul Bambino Yale
www.info.med.yale.edu/chldstdy/autism
How many genes contribute to susceptibility to autism? Present estimates run from as few as three to more than 20. Coming under intensifying scrutiny, as the papers published by Molecular Psychiatry indicate, are genes that regulate the action of three powerful neurotransmitters: glutamate, which is intimately involved in learning and memory, and serotonin and gamma-aminobutiric acid (gaba), which have been implicated in obsessive-compulsive behavior, anxiety and depression.
Those genes hardly exhaust the list of possibilities. Among the suspects are virtually all the genes that control brain development and perhaps cholesterol and immune-system function as well. Christopher Stodgell, a developmental toxicologist at New York’s University of Rochester, observes that the process that sets up the brain resembles an amazingly intricate musical score, and there are tens of thousands of genes in the orchestra. If these genes do what they’re supposed to do, says Stodgell, “then you have a Mozart’s Concerto for Clarinet. If not, you have cacophony.”
A DIFFERENCE OF MIND
Autistic people often suffer from a bewildering array of problems — sensory disturbances, food allergies, gastrointestinal problems, depression, obsessive compulsiveness, subclinical epilepsy, attention-deficit hyperactivity disorder. But there is, researchers believe, a central defect, and that is the difficulty people across the autistic spectrum have in developing a theory of mind. That’s psychologese for the realization, which most children come to by the age of 4, that other people have thoughts, wishes and desires that are not mirror images of their own. As University of Washington child psychologist Andrew Meltzoff sees it, the developmental stage known as the terrible twos occurs because children — normal children, anyway — make the hypothesis that their parents have independent minds and then, like proper scientists, set out to test it.
Children on the autistic spectrum, however, are “mind blind”; they appear to think that what is in their mind is identical to what is in everyone else’s mind and that how they feel is how everyone else feels.
The notion that other people — parents, playmates, teachers — may take a different view of things, that they may harbor concealed motives or duplicitous thoughts, does not readily occur. “It took the longest time for Tommy to tell a lie,” recalls Pam Barrett, and when he finally did, she inwardly cheered.
Meltzoff believes that this lack can be traced to the problem that autistic children have in imitating the adults in their lives. If an adult sits down with a normal 18-month-old and engages in some interesting behavior — pounding a pair of blocks on the floor, perhaps, or making faces — the child usually responds by doing the same. Young children with autism, however, do not, as Meltzoff and his colleague Geraldine Dawson have shown in a series of playroom experiments.
The consequences of this failure can be serious. In the early years of life, imitation is one of a child’s most powerful tools for learning. It is through imitation that children learn to mouth their first words and master the rich nonverbal language of body posture and facial expression. In this way, Meltzoff says, children learn that drooping shoulders equal sadness or physical exhaustion and that twinkling eyes mean happiness or perhaps mischievousness.
For autistic people — even high-functioning autistic people — the ability to read the internal state of another person comes only after long struggle, and even then most of them fail to detect the subtle signals that normal individuals unconsciously broadcast. “I had no idea that other people communicated through subtle eye movements,” says autistic engineer Temple Grandin, “until I read it in a magazine five years ago.”
At the same time, it is incorrect to say autistic people are cold and indifferent to those around them or, as conventional wisdom once had it, lack the high-level trait known as empathy. Last December, when Pam Barrett felt overwhelmed and dissolved into tears, it was Danny, the most deeply autistic of her children, who rushed to her side and rocked her back and forth in his arms.
Another misperception about people with autism, says Karen Pierce, a neuroscientist at the University of California at San Diego, is the notion that they do not register faces of loved ones as special — that, in the words of a prominent brain expert, they view their own mother’s face as the equivalent of a paper cup. Quite the contrary, says Pierce, who has results from a neuroimaging study to back up her contention. Moreover, the center of activity in the autistic mind, she reported at a conference held in San Diego last November, turns out to be the fusiform gyrus, an area of the brain that in normal people specializes in the recognition of human faces.
In a neuroimaging study, Pierce observed, the fusiform gyrus in autistic people did not react when they were presented with photographs of strangers, but when photographs of parents were substituted, the area lit up like an explosion of Roman candles. Furthermore, this burst of activity was not confined to the fusiform gyrus but, as in normal subjects, extended into areas of the brain that respond to emotionally loaded events. To Pierce, this suggests that as babies, autistic people are able to form strong emotional attachments, so their social aloofness later on appears to be the consequence of a brain disorganization that worsens as development continues.
In so many ways, study after study has found, autistic people do not parse information as others do. University of Illinois psychologist John Sweeney, for example, has found that activity in the prefrontal and parietal cortex is far below normal in autistic adults asked to perform a simple task involving spatial memory. These areas of the brain, he notes, are essential to planning and problem solving, and among their jobs is keeping a dynamically changing spatial map in a cache of working memory. As Sweeney sees it, the poor performance of his autistic subjects of the task he set for them — keeping tabs on the location of a blinking light — suggests that they may have trouble updating that cache or accessing it in real time.
To Sweeney’s collaborator, University of Pittsburgh neurologist Dr. Nancy Minshew, the images Sweeney has produced of autistic minds in action are endlessly evocative. They suggest that essential connections between key areas of the brain either were never made or do not function at an optimal level.
“When you look at these images, you can see what’s not there,” she says, conjuring up an experience eerily akin to looking at side-by-side photographs of Manhattan with and without the Twin Towers.
A MATTER OF MISCONNECTIONS
Does autism start as a glitch in one area of the brain — the brainstem, perhaps — and then radiate out to affect others? Or is it a widespread problem that becomes more pronounced as the brain is called upon to set up and utilize increasingly complex circuitry? Either scenario is plausible, and experts disagree as to which is more probable. But one thing is clear: very early on, children with autism have brains that are anatomically different on both microscopic and macroscopic scales.
For example, Dr. Margaret Bauman, a pediatric neurologist at Harvard Medical School, has examined postmortem tissue from the brains of nearly 30 autistic individuals who died between the ages of 5 and 74. Among other things, she has found striking abnormalities in the limbic system, an area that includes the amygdala (the brain’s primitive emotional center) and the hippocampus (a seahorse-shaped structure critical to memory). The cells in the limbic system of autistic individuals, Bauman’s work shows, are atypically small and tightly packed together, compared with the cells in the limbic system of their normal counterparts. They look unusually immature, comments University of Chicago psychiatrist Dr. Edwin Cook, “as if waiting for a signal to grow up.”
An intriguing abnormality has also been found in the cerebellum of both autistic children and adults. An important class of cells known as Purkinje cells (after the Czech physiologist who discovered them) is far smaller in number. And this, believes neuroscientist Eric Courchesne, of the University of California at San Diego, offers a critical clue to what goes so badly awry in autism. The cerebellum, he notes, is one of the brain’s busiest computational centers, and the Purkinje cells are critical elements in its data-integration system. Without these cells, the cerebellum is unable to do its job, which is to receive torrents of information about the outside world, compute their meaning and prepare other areas of the brain to respond appropriately.
“Quando osservi queste immagini e le compari tra loro, vedi cosa non c’è là” dice, adombrando un inquietante paragone con quanto si rende evidente con la comparazione di immagini fotografiche di Manhattan, con o senza le Twin Towers.
Several months ago, Courchesne unveiled results from a brain-imaging study that led him to propose a provocative new hypothesis. At birth, he notes, the brain of an autistic child is normal in size. But by the time these children reach 2 to 3 years of age, their brains are much larger than normal. This abnormal growth is not uniformly distributed. Using mri-imaging technology, Courchesne and his colleagues were able to identify two types of tissue where this mushrooming in size is most pronounced.
These are the neuron-packed gray matter of the cerebral cortex and white matter, which contains the fibrous connections projecting to and from the cerebral cortex and other areas of the brain, including the cerebellum. Perhaps, Courchesne speculates, it is the signal overload caused by this proliferation of connections that injures the Purkinje cells and ultimately kills them. “So now,” says Courchesne, “a very interesting question is, What’s driving this abnormal brain growth? If we could understand that, then we might be able to slow or stop it.”
A proliferation of connections between billions of neurons occurs in all children, of course. A child’s brain, unlike a computer, does not come into the world with its circuitry hard-wired. It must set up its circuits in response to a sequence of experiences and then solder them together through repeated neurological activity. So if Courchesne is right, what leads to autism may be an otherwise normal process that switches on too early or too strongly and shuts off too late — and that process would be controlled by genes.
Currently Courchesne and his colleagues are looking very closely at specific genes that might be involved. Of particular interest are the genes encoding four brain-growth regulators that have been found in newborns who go on to develop mental retardation or autism. Among these compounds, as National Institutes of Health researcher Dr. Karin Nelson and her colleagues reported last year, is a potent molecule known as vasoactive intestinal peptide. vip plays a role not only in brain development but in the immune system and gastrointestinal tract as well, a hint that other disorders that so frequently accompany autism may not be coincidental.
The idea that there might be early biomarkers for autism has intrigued many researchers, and the reason is simple. If one could identify infants at high risk, then it might become possible to monitor the neurological changes that presage the onset of behavioral symptoms, and someday perhaps even intervene in the process. “Right now,” notes Michael Merzenich, a neuroscientist at the University of California, San Francisco, “we study autism after the catastrophe occurs, and then we see this bewildering array of things that these kids can’t do. What we need to know is how it all happened.”
The genes that set the stage for autistic disorders could derail developing brains in a number of ways. They could encode harmful mutations like those responsible for single-gene disorders — cystic fibrosis, for instance, or Huntington’s disease. They could equally well be garden-variety variants of normal genes that cause problems only when they combine with certain other genes. Or they could be genes that set up vulnerabilities to any number of stresses encountered by a child.
A popular but still unsubstantiated theory blames autism on the MMR (measles, mumps and rubella) vaccine, which is typically given to children at around 15 months. But there are many other conceivable culprits. Researchers at the University of California at Davis have just launched a major epidemiological study that will test the tissues of both autistic and nonautistic children for residues of not only mercury but also pcbs, benzene and other heavy metals. The premise is that some children may be genetically more susceptible than others to damage by these agents, and so the study will also measure a number of other genetic variables, like how well these children metabolize cholesterol and other lipids.
Drugs taken by some pregnant women are also coming under scrutiny. At the University of Rochester, embryologist Patricia Rodier and her colleagues are exploring how certain teratogens (substances that cause birth defects) could lead to autism.
They are focusing on the teratogens’ impact on a gene called hoxa1, which is supposed to flick on very briefly in the first trimester of pregnancy and remain silent ever after. Embryonic mice in which the rodent equivalent of this gene has been knocked out go on to develop brainstems that are missing an entire layer of cells.
In the end, it is not merely possible but likely that scientists will discover multiple routes — some rare, some common; some purely genetic, some not — that lead to similar end points. And when they do, new ideas for how to prevent or correct autism may quickly materialize. A decade from now, there will almost certainly be more effective forms of therapeutic intervention, perhaps even antiautism drugs. “Genes,” as the University of Chicago’s Cook observes, “give you targets, and we’re pretty good at designing drugs if we know the targets.”
Paradoxically, the very thing that is so terrible about autistic disorders — that they affect the very young — also suggests reason for hope. Since the neural connections of a child’s brain are established through experience, well-targeted mental exercises have the potential to make a difference. One of the big unanswered questions, in fact, is why 25% of children with seemingly full-blown autism benefit enormously from intensive speech- and social-skills therapy — and why the other 75% do not. Is it because the brains of the latter are irreversibly damaged, wonders Geraldine Dawson, director of the University of Washington’s autism center, or is it because the fundamental problem is not being adequately addressed?
The more scientists ponder such questions, the more it seems they are holding pieces of a puzzle that resemble the interlocking segments of Tommy Barrett’s Transformer toys. Put the pieces together one way, and you end up with a normal child. Put them together another way, and you end up with a child with autism. And as one watches Tommy’s fingers rhythmically turning a train into a robot, a robot into a train, an unbidden thought occurs. Could it be that some dexterous sleight of hand could coax even profoundly autistic brains back on track? Could it be that some kid who’s mesmerized by the process of transformation will mature into a scientist who figures out the trick?
— With reporting by Amy Bonesteel/Atlanta
TIME
l Segreti dell’Autismo
Il numero dei bambini diagnosticati come autistici e come Asperger negli USA sta esplodendo. Perchè?
di J. Madeleine Nash
traduzione di Tiziano Gabrielli
per AUTISMO ITALIA
Tommy Barrett, ha degli occhi da sognatore e l’aspetto di un bimbo di cinque anni, e vive con i suoi genitori, due fratellini gemelli, due gatti e una tartaruga a San Jose, California, il cuore della Silicon Valley. E’ uno studente che si fa onore, che ama la matematica le scienze e i video games. E’ anche l’esperto mondiale della classe in Animorfismo e giocattoli Transformer, “Sono macchinine o treni, o animali che si possono trasformare in robots o umani. Mi piacciono” interviene esuberante.
E questo è qualche volta un problema. Per lungo tempo infatti la passione di Tommy per i suoi giocattoli era così forte che quando non erano a portata di mano egli sembrava pretendere di trasformare se stesso in un giocattolo, in un robot e poi in un mostro. Egli lo faceva ovunque, nel cortile della scuola e persino in classe. Il suo insegnante trovava che questa pantomima ripetitiva, peraltro anche simpatica, era disturbante e così pure per sua madre Pam. Ma a quei tempi vi erano altri segnali allarmanti. Pal Barrett ricorda che all’età di tre anni, Tommy parlava fluentemente, perfino con interlocutori volubili, ma sembrava incapace di farsi coinvolgere dai reciproci ruoli in una conversazione, e curiosamente, egli evitava di guardare negli occhi la gente. E sebbene Tommy fosse ovviamente bravo – egli aveva imparato a leggere all’età di quattro anni – egli era così isolato e distratto da non poter partecipare alla lettura di gruppo della scuola.
Quando Tommy superò gli otto anni, i suoi genitori finalmente compresero che c’era qualcosa che non funzionava. Il loro brillante piccolo bimbo, li informò uno psichiatra, aveva una forma mite di autismo detta Asperger Syndrome, che spesso rispondeva bena alla terapia, e i Barrett trovarono sul momento la notizia alquanto sgradevole.
Questo perché proprio due anni prima i coniugi Barrett, Palm e il marito Chris, ricercatore e programmatore di software, avevano appreso che i fratelli di Tommy, i gemellini, Jason e Danny erano profondamente autistici.
I gemellini che sembravano normali alla nascita, impararono anche alcune parole prima di immergersi nel loro mondo segreto, perdendo velocemente le abilità che avevano cominciato a manifestare. Invece di usare i giocattoli per giocare, loro li rompevano, invece di parlare essi emettevano gemiti, o urletti…
Prima Jason, poi Danny, ora Tommy.
Pam e Chris cominciarono con il chiedersi se i loro figli fossero stati sottoposti a sostanze tossiche. Essi cominciarono ad indagare le problematiche delle loro parentele, chiedendosi da quanto tempo l’autismo adombrasse le loro famiglie.
L’angoscia vissuta da Palm e Chris Barrett è ciò che provano decine di migliaia di famiglie degli Stati Uniti di America e di altre parti del mondo. Così improvvisamente casi di autismo e di sindromi correlate, come l’Asperger, stanno numericamente esplodendo e nessuno ha una buona spiegazione. Mentre per alcuni esperti questo incremento vertiginoso dipende unicamente dalla diffusione recente di validi criteri diagnosici, secondo altri questi dati sono in parte reali e preoccupanti. Nello stato abitato dai Barrett, la California, per esempio, il numero dei bambini autistici che si appoggiano ai servizi sociali è più che quadruplicato rispetto ai trascorsi quindici anni, dai quasi 4.000 casi nel 1987 ai circa 18.000 di oggi. I casi di Asperger Syndrome sono così comuni nella Silicon Valley, che il giornale locale Wired, ha infatti coniato un termine da età cybernetica per la malattia, “syndrome del disadattato”, riferendosi alla peculiare convivenza, esistente in chi possiede rilevanti abilità intellettuali, di tali abilità e di una contemporanea notevole difficoltà di interazione sociale. Wired cercò di creare una provocazione o un caso modello sottolineando la crescita ad un livello allarmante di tali patologie nella Silicon Valley – e chiese se “la matematica e la tecnologia” potessero in qualche maniera centrare. Ancora formulò il sospetto che la crescita di autismo e Asperger fosse fortemente confinata in enclavi di alta teconologia o tra i bambini di programmatori di computer o di ingenieri di software. Succedono cose simili in ogni categoria di lavoro o socio-economica e in ogni stato. “ Noi lo stiamo estrapolando dal sistema scolastico dello stato rurale della Giorgia” osserva Sheila Wagner, direttore del Centro di Ricerca sull’Autismo di Atlanta Emory University. “La gente dice: ‘Non abbiamo avuto nessun bambino con autismo prima, e ora 10! Cosa sta succendo?’”
E’ una buona domanda. Non molto tempo fa, l’autismo era creduto ‘comparativamente’ assai raro, colpendo una persona su 10.000. Gli ultimi studi, comunque suggeriscono che molti, uno su 150, bambini di dieci anni e anche più giovani, sono affetti da autismo o da problematiche correlate – un totale di circa 300.000 bambini negli Stati Uniti solamente. Se si includono gli adulti, come dice la Società d’Autismo d’America, più di un milione di persone soffre negli USA di disordini di tipo autistico (anche conosciuti come “Disordini Pervasivi dello Sviluppo” o PDDS). Il problema è dunque cinque volte più comune della Sd. di Down, e tre volte più comune del Diabete Giovanile. Nessuna sorpresa dunque sulle richieste di rimedi, fatte dai genitori negli ambulatori di psicologi e psichiatri. Nessuna sorpresa se le scuole si attivano ad aiutare con opertori di sostegno il personale docente. E nessuna sorpresa se istituti pubblici e privati hanno lanciato iniziative in collaborazione, allo scopo di decifrare la complessa biologia che produce simile abbagliante percentuale di disabilità.
Nell’urgenza delle loro domande, i genitori, come i Barretts, stanno provocando quella che potremmo definire una rivoluzione scientifica. La risposta ai loro quesiti è il denaro che finalmente arriva alla ricerca sull’autismo, un settore che solo cinque anni or sono appariva un lago stagnante all’interno delle neuroscienze. Oggi dozzine di scienziati sono impegnati nell’identificare i geni associati all’autismo. Proprio nell’ultimo mese, in una serie di articoli pubblicati dalla rivista Psichiatria Molecolare, scienziati americani, britannici, italiani e francesi, riferiscono che stanno ottenendo significativi progressi. Molti anche i gruppi di ricerca gentica impegnati nel creare modelli animali per l’autismo in forma di topi ‘mutanti’. Essi stanno per esaminare gli effetti di vari ‘fattori ambientali’ che potrebbero contribuire allo sviluppo dell’autismo e utilizzano tecnologie avanzate di neuro-immagine, per sondare la profondità della organizzazione cerebrale negli autistici. Questi ricercatori stanno divenendo sempre più esperti, nel penetrare i segreti di questi disordini, e stanno formulando nuove ipotesi relativamene ai meccanismi mentali di questi pazienti, così diversi, per certi aspetti, eppure, per altri, così simili a noi.
LE RADICI GENETICHE DELL’AUTISMO
L’autismo è stato descritto nel 1943 da Leo Kanner, uno psichiatra della Johns Hopkins e successivamente nel 1944, dal pediatra Hans Asperger. Kanner applicò tale termine ai bambini che erano socialmente ritirati, dipendenti da routine e in difficoltà ad acquisire un linguaggio parlato sebbene in possesso di competenze intellettuali che evitavano una diagnosi di ritardo mentale. Asperger applicò il termine a bambini maldestri socialmente, che sviluppavano ossessioni bizzarre e persino con alta verbosità e aspetto piuttosto brillante. C’era una sorprendente tendenza, notò Asperger, tra i disordini che si evidenziavano nelle famiglie, qualcosa passava direttamente tra padre e figlio. Che i geni potessero avere un ruolo centrale nell’autismo venne ribadito anche nei lavori di Kanner. Ma la ricerca non si adoperò in tal senso. Le intuizioni di Asperger languirono nel disastro postbellico e le idee di Kanner furono travolte dall’affermarsi delle schiere di Freud.
I bambini non erano nati autistici, insistevano gli esperti, ma lo diventavano perché i loro genitori, specie la madre, erano freddi e non incapaci di accudirlo.
I Segreti dell’Autismo
Il numero dei bambini con diagnosi di autismo e di Asperger Syndrome negli U.S.A. sta esplodendo. Perchè?
Prima Persona: Mio Figlio
Amy Lennard Goehner
Prima Persona: Mio Fratello
Karl Taro Greenfeld
Prima Persona: Me stesso
Temple Grandin
Vaccine
Sono sicuri?
Geek Syndrome (Sindrome del Disadattato)
Perché sono così numerosi nella Silicon Valley?
Vivere con l’Autismo
Fotografie di Steve LissCure
Autism Now Foundation
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Online Asperger Syndrome Information and Support
www.aspergersyndrome.org
Autism Society of America
www.autism-society.org
Families for Early autism Treatment
www.feat.org
Autism Resources
www.autism-info.com
Yale child study center
www.info.med.yale.edu/chldstdy/autism
Nel 1981, comunque, la psichiatra britannica Dr.ssa Lorna Wing pubblicò un importante documento che suscitò nuovo interesse attorno al lavoro di Asperger. Il disordine che Asperger aveva identificato, osservò la Wing, sembra per molti versi, essere una variante dell’autismo descritto d Kanner, questo perché gli elementi in comune sembravano avere lo stesso peso delle differenze.
Il risultato è che ora i ricercatori credono che questi due disturbi siano le due facce di un solo disordine, complesso e variabile, che in sostanza ha la sua origine nel caleidoscopio dei tratti codificati del genoma. I ricercatori hanno anche riconosciuto che le forme severe di autismo non sono sempre accompagnate dagli sperati compensi di tipo intellettuale e sono invece caratterizzate più facilmente da deficit e ritardo mentale.
Forse il più provocatorio riscontro che gli scienziati hanno portato è stato quello di evidenziare una sorta di “familiarità” delle componenti autistiche, più che di autismo vero e proprio. Al di là del fatto che le persone con autismo profondo rarissimamente hanno bambini, la ricerca ha evidenziato che sono presenti tratti di autismo anche nei familiari più vicini al soggetto colpito. Una sorella potrebbe risultare impegnata in ripetitivi ed eccentrici comportamenti o essere eccessivamente schiva; un fratello potrebbe aver difficoltà con il linguaggio o risultare inadeguato socialmente, in grado rilevante. Per simili considerazioni, se uno gemello monozigote (identico) è affetto da autismo, c’è il 60% di probabilità che anche l’altro ne sia affetto e più del 75% che il gemello senza autismo possa esibire uno o più tratti del disturbo.
Quanti geni possono contribuire alla suscettibilità dell’autismo.
Attualmente si stima possano essere da molto pochi (tre), sino a molti (più di 20). Mano a mano che si intensifica l’esame, come indicato dagli articoli pubblicati da ‘Molecular Psychiatry’ (Psichiatria Molecolare), questi sarebbero geni che regolano l’azione di tre potenti neurotrasmettitori: il glutammato, che è intimamente coinvolto nell’apprendimento e nella memoria, la serotonina e l’acido gamma-amminobutirrico (gaba), che sono implicati nei comportamenti ossessivo-compulsivi, nell’ansietà e nella depressione.
Questi geni assai difficilmente esauriscono la lista delle possibilità. Sotto sospetto sono virtualmente tutti i geni che controllano lo sviluppo del cervello e forse del colesterolo e del sistema funzionale immunitario. Chrstopher Stodgell, un tecnico dello sviluppo, all’università di Rochester, New York, osserva che c’è nel cervello un processo che permette l’assemblaggio e la percezione gradevole di un pezzo musicale complesso e decine di migliaia di geni che costituiscono l’orchestra che lo esegue. Se questi geni fanno quello che si suppone debbano fare, dice Stodgell, “ allora voi percepirete il Concerto per Clarinetto di Mozart. Altrimenti avrete un rumore cacofonico”.
UNA DIVERSA TEORIA DELLA MENTE
I soggetti autistici spesso soffrono di un repertorio confuso di problematiche – disturbi di tipo sensoriale, allergie ai cibi, problemi gastrointestinali, depressione, ossessività compulsiva, epilessia subclinica, deficit di attenzione, disordini di iperattività. – Ma ci sono ricercatori che credono ad un difetto centrale, che attraversa le difficoltà possibili dello spettro autistico, e che riguarda lo sviluppo di una teoria “diversa” della mente. Ciò origina dal fatto che, secondo valenze psicologiche, la maggior parte dei bambini, attorno all’età di quattro anni, comprende che le altre persone hanno i loro pensieri, le loro passioni, desideri e che non sono dunque l’immagine allo specchio di loro stessi. Così come lo vede lo psicologo dei bambini dell’università di Washinton, Andrew Meltzoff, lo stadio di sviluppo, conosciuto come il “terribile doppio”, si ha perché i bambini – quelli normali – giungono all’ipotesi che i loro genitori abbiano menti indipendenti e poi, così come scienziati, li sottopongono a test di verifica. I bambini con spettro autistico, hanno “menti cieche”, sembrano credere che ciò che accade in tutte menti siano gli stessi pensieri che appaiono nelle loro, in quel preciso momento, e ciò che loro provano credono sia ciò che ognuno prova.
La nozione che gli altri – genitori, operatori, insegnanti – possano decidere per pensieri differenti, che possano albergare segreti o pensieri non univoci, non passa per la loro mente. “ A Tommy, serve un tempo lunghissimo per dire una bugia.” Replica Pam Barrett, e quando alla fine la dice, lei intimamente lo conforta.
Meltzoff crede che questa mancanza possa ricalcare il nucleo della difficoltà incontrate, da chi soffre di autismo, di imitare la vita degli adulti. Se un adulto si siede con un bimbo di diciotto mesi e si impegna in una serie di comportamenti interessanti – battere su due cubetti posti sul pavimento, o forse, fare delle facce strane – il bimbo solitamente lo imita, facendo lo stesso. I piccoli bimbi con autismo, no; come hanno dimostrato Meltzoff e la sua collega Geraldine Dawson in una serie di esperimenti in sala giochi. La conseguenza di questo fallimento può essere seria. In età precoce, l’imitazione è uno degli strumenti più importanti per l’apprendimento. E’ attraverso l’imitazione che i bambini imparano a dire le loro prime parole ed apprendono il linguaggio non verbale come la postura del corpo e le espressioni facciali. In questo modo, dice Meltzoff, i bambini imparano che tenere le spalle basse significa tristezza o stanchezza fisica e che strizzare gli occhi può significare felicità oppure scherzo.
Per i bambini autistici – persino per quelli ad alta funzionalità – l’abilità nel leggere la condizione interiore di altre persone viene solo dopo un lungo cammino, e persino dopo questo, la maggior parte di loro fallisce nel comprendere i sottili segnali che inconsciamente qualsiasi individuo lascia trapelare. “ Non avevo idea di cosa comunicassero le altre persone attraverso alcuni piccoli movimenti degli occhi” dice la dottoressa Temple Gradin, autistica, “fino a che non lo lessi in un giornale cinque anni or sono”.
Allo stesso tempo, è scorretto dire che gli autistici sono freddi ed indifferenti verso chi sta loro intorno o, come comunemente si crede, non possiedono quell’alto livello relazionale conosciuto come “empatia”.
Lo scorso dicembre, Pam Barrett si sentì fortemente emozionata e scoppiò in lacrime, c’era Danny, il più grave dei suoi figli, che correndo verso di lei e girando alle sue spalle la attirò nelle sue braccia.
Un’altra convinzione da sfatare relativamente ai soggetti con autismo, dice Karen Pierce, una neuroscienziata dell’università di San Diego, California, è quella che essi non individuino e non memorizzino come ‘speciali’ le facce di coloro che più li amano – che nel linguaggio dei maggior esperti di cervello avanzato – equivale a dire che loro vedono il viso della loro madre tale e quale a quello dipinto su una tazza di carta. Quasi l’opposto a quanto dice Pierce, che sulla base di studi per neuroimmagini, ha appunto confutato le dette affermazioni. Comunque, lei ha riferito nella conferenza tenutasi a San Diego, lo scorso novembre, che il centro delle attività nella mente degli autistici, sembra risiedere all’infuori del giro fusiforme, un area del cervello che in persone normali è specializzata nella ricognizione dei volti umani. In studi di neuroimmagini, Pierce osservò, infatti che il giro fusiforme non reagisce negli autistici quando vengono mostrate loro immagini fotografiche di sconosciuti mentre si accende come una pira romana, se messi di fronte a fotografie dei genitori. In più, questa attività esplosiva non si limita al giro fusiforme ma, come nei normali soggetti, si estende in aree del cervello che rispodono al carico emotivo degli eventi. A Pierce questo suggerì che come i bimbi, i soggetti autistici, sono in grado di realizzare legami emozionali forti, cosicchè il loro tardivo isolamento sociale sembra essere la conseguenza di una disorganizzazione cerebrale che peggiorerebbe mano a mano che lo sviluppo procede.
In questo modo, studio dopo studio, sembra sempre più evidente che il modo di analizzare le informazioni dei soggetti autistici è per molti versi diverso da quello dei soggetti normali.
John Sweeney, psicologo dell’università dell’Illinois, per esempio, ha trovato che l’attività nella corteccia prefrontale e parietale è notevolmente sotto la norma negli adulti autistici a cui è richiesto di eseguire un semplice esercizio che coinvolga la memoria spaziale. Queste aree del cervello, egli fa notare, sono essenziali per pianificare la soluzione dei problemi ed è inoltre necessario, per ottenere le modificazioni dinamiche delle mappe spaziali da utilizzare, nascondere quote di queste in memoria-lavoro. Come dice Sweeney, la ridotta capacità di soluzione dei problemi, costruiti per testare i suoi pazienti – posizionare dei tappi su dei siti appositi alternativamente illuminati – suggerisce una loro difficoltà nel riconoscere ciò che viene nascosto o di accedervi in tempo reale. Al collaboratore di Sweeney, la neurologa Dr. Nancy Minshew dell’università di Pittsburgh, le immagini ottenute da Sweeney dai cervelli di autistici, durante il lavoro, sembrano particolarmente significative. Suggeriscono infatti una connessione essenziale tra aree chiave del cervello dove un ottimale livello di attività non è funzionante o dove addirittura non è mai stato realizzato.
UNA FACCENDA DI MANCATE CONNESSIONI
L’autismo comincia con un qualcosa che non funziona in un’area del cervello – il sistema staminale cerebrale, per esempio? – e poi si allarga all’esterno irradiandosi? O è un problema più vasto che inizia più marcatamente quando il cervello è chiamato a svilupparsi e ad utilizzare circuiti più complessi? Ogni scenario è plausibile, e gli esperti non sono in accordo su cosa sia più probabile. Ma una cosa è certa: già molto precocemente il cervello dei bambini autistici appare anatomicamente diverso dalla norma, sia macro-, che microscopicamente.
Per esempio, la Dr.ssa Margaret Bauman, un neurologo-pediatra alla Scuola Medica di Harvard, esaminando tessuti cerebrali postmortem, di quasi 30 soggetti autistici morti ad un’età compresa tra i cinque e i settantaquattro anni, evidenziò tra le altre cose, anormalità nel sistema limbico, in un’area che include l’amigdala (il centro del cervello emotivo primitivo) e l’ippocampo ( la struttura simile per forma ad un cavalluccio marino che risulta critica per la memoria). Le cellule del sistema limbico dei soggetti autistici, come dimostrato dal lavoro di Bauman, sono tipicamente piccole e sottilmente impachettate assieme, e se comparate alle cellule corrispondenti di soggetti normali, esse appaiono insolitamente immature, commenta lo psichiatra, Dr. Edwin Cook, dell’università di Chicago, “Come se aspettassero un segnale per crescere”. Un’anormalità intrigante è stata anche evidenziata nel cervelletto di autistici adulti e bambini. Una classe importante di cellule, conosciute come cellule di Purkinje (dopo che furono scoperte dal fisiologo Czech) sono molto ridotte numericamente. E questo, crede il neuroscienziato Eric Courchesne, dell’università della California, a San Diego, offre un elemento critico su ciò che non funziona nell’autismo. Il cervelletto, egli fa notare, è uno dei più affollati centri di computo cerebrale, e le cellule di Purkinje sono gli elementi critici del sistema di integrazione dei dati. Senza queste cellule, il cervelletto è incapace di fare il suo lavoro, che è quello di ricevere torrenti di informazioni dal e sul mondo esterno, incapace di computare i significati di queste informazioni e di preparare altre aree cerebrali a rispondere ad esse in modo appropriato.
Alcuni mesi fa, Courchesne rivelò i risultati ottenuti da studi con immagini cerebrali che gli permisero di formulare una nuova e provocatoria ipotesi. Alla nascita, egli fa notare, il cervello di un bambino autistico è di dimensioni normali. Ma con l’andare del tempo a due, tre anni, questi bambini presentano un cervello più voluminoso del normale. Questo accrescimento anormale non è uniformemente distribuito. Usando la tecnologia della MRI-imaging, Courchesne e i suoi colleghi furono capaci di identificare due tipi di tessuto dove questo aumento di crescita è più pronunciato. Questi sono i neuroni-stratificati della materia grigia della corteccia cerebrale e della materia bianca sottostante, che contengono le proiezioni di connessione fibrosa, per e dalla corteccia, e altre aree del cervello, incluso il cervelletto. Forse, specula Courchesne, è il sovraccarico del segnale causato da questa proliferazione di connessioni che danneggia le cellule di Purkinje e alla fine le uccide. “Così ora”, afferma, “ una domanda molto interessante sarà: Cosa guida la crescita anormale del cervello? Se potessimo comprenderlo saremmo in grado di rallentarla o fermarla.”
Una proliferazione di connessioni tra billioni di neuroni avviene in ogni bambino, naturalmente. Un cervello di bambino, a differenza di un computer, non viene nel mondo con i suoi circuiti fissi installati. Egli deve attivare i suoi circuiti in risposta a sequenze di esperienze e poi connetterli saldamente attraverso ripetute attività neurologiche. Così se Courchesne avesse ragione, cosa ci impedirebbe di considerare l’autismo un processo, altrimenti normale, che si accende troppo presto, o troppo fortemente, e si spegne troppo tardi – e che questo processo potrebbe essere controllato da geni. Attualmente, Courchesne e suoi colleghi, stanno osservando con attenzione specifici geni che controllano quattro geni che appaiono essere coinvolti. Di particolare interesse i geni che codificano quattro diversi regolatori della crescita del cervello, che si repertano precocissimamente in soggetti che sviluppano ritardo mentale o autismo. In relazione a questi elementi, come hanno riferito l’anno scorso la Dr. ssa Karin Nelson e suoi colleghi dell’Istituto Nazionale di Ricerca e Salute, esiste una potente molecola conosciuta come “peptide vasoattivo intestinale (vip)” , che giocherebbe un ruolo non solo nello sviluppo del cervello ma anche in quello del sistema immunitario e del tratto gastrointestinale, una spiegazione del perché molti altri disturbi che accompagnano l’autismo non siano pure coincidenze.
L’idea che ci sarebbero precoci biomarkers per l’autismo ha affascianto molti ricercatori, e la ragione è semplice. Se uno potesse identificare gli infanti ad alto rischio, sarebbe poi possibile monitorare i cambiamenti neurologici e presagire la comparsa dei sintomi, e forse un giorno intervenire nel processo. “Proprio ora”, dice Michael Merzenich, un neuroscienziato dell’università di California, San Francisco, “ stiamo studiando l’autismo dopo che si verifica la catastrofe, e vediamo in questi bambini una confusione di cose che non riescono a fare. Ciò che ci servirebbe sapere è come tutto questo succede”. I geni che regolano la condizione del disordine autistico potrebbero essere responsabili del deragliamento dello sviluppo del cervello in tanti modi. Essi potrebbero codificare mutazioni dannose di singoli geni – per es. la fibrosi cistica o la malattia di Huntington. Esse potrebbero, alla stessa maniera, costituire una serie complessa di varianti di geni normali che combinano guai solo se combinati con altri geni. Oppure potrebbero essere geni che determinano vulnerabilità ad ogni tipo di stress incontrato dal bambino.
Una teoria popolare ma ancor oggi non dimostrata è quella della responsabilità per l’autismo delle vaccinazioni MMR (morbillo, orecchioni e rosolia), vaccini tipicamente somministrati al bambino intorno ai 15 mesi. Ma vi sono molti altri chiaccherati imputati. I ricercatori alla Davis, università della California, hanno appena dato avvio ad uno studio epidemiologico che vuole testare la presenza di residui, nei tessuti di bambini autistici e non, di mercurio, ma non solo, anche pcbs, benzene e altri metalli pesanti. La premessa sta nel fatto che alcuni bambini possono risultare geneticamente più suscettibili di altri al danno esercitato da questi agenti, e così lo studio può anche misurare un certo numero di altre variabili genetiche, come la capacità di questi bambini di metabolizzare il colesterolo e altri lipidi.
I farmaci assunti da donne in gravidanza sono anche sotto attenta osservazione. All’università di Rochester, l’embriologa Patricia Rodier e suoi colleghi, stanno esplorando come taluni teratogeni (sostanze che causano difetti alla nascita) possano essere responsabili di autismo.
Questi ricercatori stanno mettendo a fuoco l’impatto di teratogeni su un gene chiamato hoxa1, il quale si suppone intervenga nel primo trimestre di gravidanza per poi restare silente. Nell’embrione di topo esiste l’equivalente di questo gene ed è stato individuato come responsabile dello sviluppo delle cellule staminali del cervello e che un intero strato di queste cellule risulta assente.
Alla fine, non solo è possibile ma utile che gli scienziati scoprano più vie – alcune rare, alcune comuni; alcune puramente genetiche, altre no – che evidenzino punti fermi. E quando lo fanno nuove idee per prevenire o correggere l’autismo possono rapidamente materializzarsi. Una decade da ora, si saprà quasi certamente quali nuove terapie preferire e forse persino farmaci per l’autismo. “Geni”, come osserva Cook dell’università di Chicago,”dateci il gene obiettivo e non costruiremo i farmaci specifici”.
Paradossalmente, l’unica cosa che è terribile relativamente all’autismo – che colpisce i più piccoli – ci suggerisce anche speranze. Prima che nel cervello dei bambini, attraverso le esperienze, si stabiliscano le connessioni fra le cellule cerebrali, particolari esercizi, con precisi obiettivi, da far eseguire a questi pazienti, potrebbero fare la differenza.
Uno dei più importanti quesiti (che hanno già una risposta) infatti, è perché il 25 % dei bambini con simili quadri di autismo completo, beneficiano enormemente delle terapie che prevedono compiti sociali e di verbalizzazione – e perché l’altro 75% no?
“E’ perché, il cervello di questi ultimi è irreversibilmente danneggiato”, si chiede Geraldine Dowson, direttore del Centro Autismo dell’università di Washinton, “oppure, e questo è fondamentale aben vedere, è piuttosto perché questo 75% di bambini non è stato adeguatamente indirizzato?”
La maggioranza degli scienziati si pone queste domande anche per riordinare i pezzi del puzzle che risulta scomposto in Tommy Barrett come nei suoi giocattoli transformer.
Metti i pezzi giusti assieme in un modo e avrai un bambino normale. Metti i pezzi assieme in un altro e avrai un bambino con autismo. E così come le dita di Tommy scompongono un treno e lo trasformano in un robot e viceversa bisognerebbe poter scomporre il pensiero.
Potrebbe essere che alcuni giochi di abilità risultino realizzabili anche da un cervello profondamente autistico secondo una rotta di ritorno. Potrebbe essere che alcuni bambini che sono ipnotizzati in un processo di trasformazione possano maturare in scienziati che comprendono il trucco.
Rapporto di Amy Bonesteel /Atlanta