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自闭症谱系障碍青少年支持灵活认知和行为的大脑机制。

Brain Mechanisms Supporting Flexible Cognition and Behavior in Adolescents With Autism Spectrum Disorder.

机构信息

Department of Psychology, University of Miami, Coral Gables, and the Neuroscience Program, University of Miami Miller School of Medicine, Miami, Florida.

出版信息

Biol Psychiatry. 2021 Jan 15;89(2):172-183. doi: 10.1016/j.biopsych.2020.05.010. Epub 2020 May 20.

Abstract

Cognitive flexibility enables appropriate responses to a changing environment and is associated with positive life outcomes. Adolescence, with its increased focus on transitioning to independent living, presents particular challenges for youths with autism spectrum disorder (ASD) who often struggle to behave in a flexible way when faced with challenges. This review focuses on brain mechanisms underlying the development of flexible cognition during adolescence and how these neural systems are affected in ASD. Neuroimaging studies of task switching and set-shifting provide evidence for atypical lateral frontoparietal and midcingulo-insular network activation during cognitive flexibility task performance in individuals with ASD. Recent work also examines how intrinsic brain network dynamics support flexible cognition. These dynamic functional connectivity studies provide evidence for alterations in the number of transitions between brain states, as well as hypervariability of functional connections in adolescents with ASD. Future directions for the field include addressing issues related to measurement of cognitive flexibility using a combination of metrics with ecological and construct validity. Heterogeneity of executive function ability in ASD must also be parsed to determine which individuals will benefit most from targeted training to improve flexibility. The influence of pubertal hormones on brain network development and cognitive maturation in adolescents with ASD is another area requiring further exploration. Finally, the intriguing possibility that bilingualism might be associated with preserved cognitive flexibility in ASD should be further examined. Addressing these open questions will be critical for future translational neuroscience investigations of cognitive and behavioral flexibility in adolescents with ASD.

摘要

认知灵活性使人们能够对不断变化的环境做出适当的反应,并与积极的生活结果相关。青春期更加注重过渡到独立生活,这给自闭症谱系障碍(ASD)的年轻人带来了特殊的挑战,他们在面临挑战时往往难以灵活应对。本综述重点关注青春期灵活认知发展的大脑机制,以及这些神经系统在 ASD 中的变化。任务转换和定势转移的神经影像学研究为 ASD 个体在执行认知灵活性任务时,外侧额顶叶和中扣带回-岛叶网络激活异常提供了证据。最近的研究还探讨了内在脑网络动力学如何支持灵活认知。这些动态功能连接研究为大脑状态之间转换次数的变化以及 ASD 青少年功能连接的高可变性提供了证据。该领域的未来方向包括解决使用具有生态和结构有效性的指标组合来衡量认知灵活性的相关问题。还必须分析 ASD 中执行功能能力的异质性,以确定哪些个体最需要有针对性的训练来提高灵活性。青春期 ASD 中青春期激素对脑网络发育和认知成熟的影响是另一个需要进一步探索的领域。最后,双语可能与 ASD 中认知灵活性的保留有关,这一有趣的可能性应该进一步研究。解决这些开放性问题对于未来 ASD 青少年认知和行为灵活性的转化神经科学研究至关重要。

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