Spect of the Brain in Childhood Autism: Evidence for a Lack of Normal Hemispheric Asymmetry

Abstract

SUMMARY Autism is thought to be associated with abnormal hemispheric specialization and left‐hemispheric dysfunction. Brain functional imaging using 133Xe‐SPECT (single photon emission computed tomography) was used to measure left/right asymmetry and absolute values of regional cerebral blood flow (rCBF) in 18 children with autism aged from four to 17 years and 10 age‐matched controls. All controls but only 10 children with autism were right‐handed. The left‐to‐right indices, both hemispheric and regional, were positive in controls, indicating higher left than right rCBF values, but were negative in patients with autism. This inversion was statically significant for total hemispheres, sensorimotor and language‐related cortex and was explained by a significant decrease of the left absolute rCBF values in these regions in the patients with autism. The inversion was independent of handedness, sex and age. These results confirm the existence of left‐hemispheric dysfunction in childhood autism, especially in the cortical areas devoted to language and handedness, leading to anomalous hemispheric specialization. RÉSUMÉ La tomographic par émission photonique dans l'autisme infantile: mise en évidence de l'absence d'asymétrie hémisphérique normale On considère souvent que l'autisme est associéà une specialisation hémispherique anormale et une dysfonction de L'hémisphère gauche. Une imagerie fonctionnelle cérébrale utilisant le SPECT avec le xénon133 (tomographic d'émission monophotoniquc) a été utilisée pour mesurer l'asymétrie gauche/droite et les valeurs absolues du debit sanguin cérébral régional (rCBF) chez 18 enfants autistes ages de quatre à 17 ans, et 10 contrôles appariés en âge. Tous les contrôles mais seulement 10 autistes étaient droiticrs. Les indices gauche/droit, à la fois hémisphériques et régionaux, étaient tous positifs chez les contrôles, indiquant des valeurs rCBF plus élévees à gauche qu'à droite, tandis qu'ils étaient négatifs chez les autistes. Cette inversion était statistiquement significative pour L'hemisphere entier, le cortex sensori‐moteur et les régions liées au langage et s'expliquait par une dimunution significative des valeurs absolues gauches du débit de ces régions chez les autistes. L'inversion était indépendante de la latéralité, du scxe et de L'âge. Ces résultats confirment L'existence d'une dysfonction de L'hémisphère gauche dans l'autisme infantile, spécialement dans les aires corticales spécialisés pour le langage et dc la commande manuelle, conduisant à une spécialisation hemisphérique anormale. ZUSAMMENFASSUNG Hint SPECT Darstellung bei kindlichem Aittismus: Verdacht auf das Fehlen eincr normalen Hemisphärenasymmetrie Es wird angenommen, daß Autismus mit abnormer Spezialisierung der Hemisphären und mit einter Dysfunktion der linken Hemisphäre verbunden ist. Es wurde eine Hirnfunktionsdarstellung mit 133‐Xenon SPECT (Einzelphotonenemissionskomputcrtomographie) durchgeführt, urn bei 18 Kindern mit Autismus im Alter von vier bis 17 Jahren und 10 altersentsprechenden Kontrollen die li...

Brief Report: Alterations in Cerebral Blood Flow as Assessed by PET/CT in Adults with Autism Spectrum Disorder with Normal IQ

“…Tomography (SPECT) studies in ASD, showing decreased or unchanged CBF distributions, have been performed on low-functioning individuals with various comorbidities and sedation (Zilbovicius et al 1992;Chiron et al 1995). This could explain the widely varying results of increased or normal CBF in high-functioning ASD compared to those with low IQ.…”

Hyperbaric oxygen therapy may improve symptoms in autistic children

“…Multiple independent single photon emission computed tomography (SPECT) and positron emission tomography (PET) research studies have demonstrated hypoperfusion to several areas of the autistic brain, most notably the temporal lobes [26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39]. Several studies show that reduced blood flow to the temporal regions and other brain areas correlates with many of the clinical findings associated with autism including repetitive, self-stimulatory and stereotypical behaviors, and impairments in communication, sensory perception, and social interaction [27,29,31,[39][40][41][42].…”

Atypical functional lateralization of language in autism spectrum disorders

“…Structural and functional neuroimaging studies of language areas have provided evidence that differences in lateralization may underlie language and communication difficulties in individuals with ASD (Bigler et al, 2007;Boddaert et al, 2003;Chandana et al, 2005;Chiron et al, 1995;Flagg et al, 2005;Herbert et al, 2002;. For example, a series of volumetric studies by Herbert and colleagues (Herbert et al, 2002;, demonstrated that brain asymmetry patterns differed in children with high functioning autism compared to controls.…”