Effect of visual stimuli of pain on empathy brain network in people with and without Autism Spectrum Disorder

Abstract

The extent to which affective empathy is impaired in Autism Spectrum Disorder (ASD) remains unclear, as some-but not all-previous neuroimaging studies investigating empathy for pain in ASD have shown similar activation levels to those of neurotypicals individuals. These inconsistent results could be due to the use of different empathy-eliciting stimuli. While some studies used pictures of faces exhibiting a painful expression, others used pictures of limbs in painful situations. In this study, we used fMRI to compare activation in areas associated with empathy processing (empathy network) for these two types of stimuli in 31 participants (16 with ASD, 15 controls). We found a group difference in the inferior frontal gyrus (IFG) and the thalamus when participants viewed stimuli of limbs in painful situations, but not when they viewed face stimuli with a painful expression. Both groups of participants activated their empathy network more when viewing pictures of limbs in painful situations than when viewing pictures of faces with a painful expression; this increased activation for limbs versus faces was significantly enhanced in controls relative to ASD participants, especially in the secondary somatosensory cortex (SII). Our findings suggest that empathy defect of people with ASD is contingent upon the type of stimuli used, and may be related to the level of Mirror Neuron System involvement, as brain regions showing group differences (IFG, SII) underlie embodiment. We discuss the potential clinical implications of our findings in terms of developing interventions boosting the empathetic abilities of people with ASD.

Conexión neuronal en el trastorno del espectro autista

“…Estudios recientes 33 muestran cómo la llamada «red de la empatía» (red formada por el giro frontal inferior y el tálamo) se activa más ante imágenes de extremidades en situaciones dolorosas que ante estímulos faciales con una expresión dolorosa, siendo esta activación significativamente mayor en el grupo control que en el grupo de sujetos autistas, especialmente en la corteza somatosensorial secundaria. Los autores sugieren que el defecto de empatía de las personas con TEA depende del tipo de estímulo utilizado, y puede estar relacionado con el nivel de participación del sistema de neuronas espejo.…”

“…Por otra parte, la ínsula correlaciona con una reducida percepción emocional de uno mismo y de los otros. Déficits en el procesamiento perceptivo gestáltico, la memoria de trabajo, funcionamiento ejecutivo, habilidades de la teoría de la mente e incapacidad de suprimir respuestas inapropiadas Corteza cerebral Baja sincronización interhemisférica y ausencia en la modulación del procesamiento sensorial temprano de arriba-abajo de larga distancia 6,31,32 Alteraciones en la integración de la información sensorial y contextual, y déficits en las habilidades verbales tempranas Tálamo Disminución de conexiones con el cíngulo y el lóbulo frontal 22 Disfunciones en procesos cognitivos como la memoria y la atención y trastornos emocionales Corteza orbitofrontal y sistema límbico Subconectividad entre ambas regiones 22 Dificultades en el aprendizaje por condicionamiento operante, asociación conducta-consecuencia positiva o negativa Red de inhibición de la corteza prefrontal y el lóbulo parietal inferior Déficit de conectividad funcional 34 Anomalías en la integración sensorial, la organización y la regulación perceptiva y conductual, el lenguaje, el pensamiento y la emoción Red frontoparietal Déficit de conectividad 26,34,36 Alteraciones en la comprensión del lenguaje, la abstracción y la formación de conceptos, la memoria de trabajo y la comprensión y atribución de pensamientos y emociones a otras personas (teoría de la mente) La «red por defecto», que incluye la corteza prefrontal medial, la circunvolución cingulada posterior, el lóbulo temporal inferior (unión temporoparietal) y la formación hipocampal Hipoactividad 33 Percepción de los objetos aisladamente, lo que impide la comprensión de la escena como un todo, afectando a la ideación, la planificación, la organización y la competencia social La red entre la corteza prefrontal medial, la circunvolución cingulada posterior, el área temporoparietal, la amígdala y la ínsula…”

A través de los ojos del niño con trastorno del espectro autista

“…En el caso de los niños con TEA este grupo de neuronas no se activa, ni durante la observación ni durante la imitación de expresiones emocionales (Le Gall & Iakimova, 2018). Recientes estudios muestran como en sujetos control las conexiones de estas áreas, a las que los autores denominan la "red de la empatía" se activan significativamente más ante la presencia de extremidades en situaciones dolorosas que ante estímulos faciales con una expresión dolorosa, especialmente en la corteza somatosensorial secundaria, sin embargo, estas diferencias no se observan en el caso de los sujetos con TEA (Lassalle et al, 2018).…”

“…Es posible que la percepción fragmentaria del niño con TEA dificulte no sólo detectar las emociones y sensaciones ajenas (Le Gall & Iakimova, 2018) (Lassalle et al, 2018), sino también las propias (Guha , Yang , Grossman & Narayanan , 2018). Es sólo a través de nuestra experiencia y emociones como podemos comprender las emociones y las intenciones de los demás.…”

Expresión sexual de las personas con TEA: percepción de los profesionales de la educación

“…Muchos no presentan juego simbólico y sí patrones de juego muy repetitivos y patrones de comportamiento ritualizados. La capacidad para comprender intenciones y emociones es muy limitada, reclamando habitualmente ambientes altamente estructurados y predecibles (De los Reyes, Moreno y Aguilera, 2007;Lassalle et al, 2018).…”