This study aimed at evaluating the autonomic response to pleasant affective touch in children with Autism Spectrum Disorders (ASD) and age-matched typically developing (TD) peers, thanks to multiple autonomic nervous system (ANS) parameters and by contrasting CT (C-tactile fibers) high- vs. low-density territory stimulations. We measured pupil diameter, skin conductance, and heart rate during gentle stroking of two skin territories (CT high- and low-density, respectively, forearm and palm of the hand) in thirty 6–12-year-old TD children and twenty ASD children. TD children showed an increase in pupil diameter and skin conductance associated with a heart rate deceleration in response to tactile stimulations at the two locations. Only the pupil was influenced by the stimulated location, with a later dilation peak following CT low-density territory stimulation. Globally, ASD children exhibited reduced autonomic responses, as well as different ANS baseline values compared to TD children. These atypical ANS responses to pleasant touch in ASD children were not specific to CT-fiber stimulation. Overall, these results point towards both basal autonomic dysregulation and lower tactile autonomic evoked responses in ASD, possibly reflecting lower arousal and related to social disengagement.

Autism Spectrum Disorder (ASD) symptoms have been proposed to be linked to Autonomic Nervous System (ANS) atypical functioning, in particular sympathetic hyper-arousal and parasympathetic under-activation. The objective of this study was to characterize autonomic functioning at rest in autistic and neurotypical children and adults. To characterize several aspects of autonomic functioning, we recorded simultaneously pupil diameter, heart rate and electrodermal activity during 5 min of rest in 44 children (6–12 years old, 22 autistic) and 42 adults (19–52 years old, 21 autistic). Several parameters allowed to characterize tonic and phasic indices of sympathetic and parasympathetic systems at rest. Autistic children exhibited the expected pattern of parasympathetic under-activation at rest compared to their typically developing (TD) peers, and with a tendency for a higher phasic sympathetic activity. Adults exhibited a reverse autonomic pattern, with autistic individuals showing higher sympathetic tonus and lower sympathetic phasic activity than their TD peers. In conclusion, we observed an autonomic disequilibrium at rest both in autistic children and adults, but with opposite patterns that could reflect adaptive compensation mechanisms during maturation. This disequilibrium in autistic children would switch from excessive phasic components to excessive tonic components in adults, possibly subtended by an atypical locus coeruleus functioning.

Human faces contain a large amount of information, capturing our attention and inducing physiological engagement. Oculometric (visual exploration) and pupillometric (physiological reactivity) parameters quantified by eye-tracking are potent tools for exploring attraction to human faces from an early age. Autistic people have particularities in visual exploration and physiological reactivity to faces, with reduced time spent on the eyes associated with reduced pupil dilation. To date, no study has assessed the age differences of oculo-pupillometric parameters in response to faces. This study aimed to characterize these parameters in neurotypical (n = 150) and autistic (n = 109) populations (3-34 years old). Visual stimuli were organized along a social saliency gradient, from objects to faces. Oculo-pupillometric responses to faces appear invariant across age in the autistic population, contrary to the neurotypical population that shows an increasing attentional focus on the eye region with age, and a larger pupillary sensitivity to social salient stimuli at an early age. Our results highlight an apparent lack of maturation of face processing in autismspectrum disorder (ASD) at the population level, possibly hiding atypical and complex individual trajectories. However, these findings also point to age windows in which specific parameters could be used as discriminating biomarkers of ASD.

Le système nerveux autonome dans l'autisme : état basal et réactivité au toucher social: Les réactions du corps sont organisées par le système nerveux autonome (SNA). La mobilisation du système nerveux sympathique (SNS) et du système nerveux parasympathique (SNP) peut se traduire par des comportements de combat ou de fuite. Les situations menaçantes provoquent une réponse modérée de la conductance cutanée (sous le contrôle du SNS uniquement), une décélération de la fréquence cardiaque (sous le contrôle du PSN), et une dilatation de la pupille (sous le contrôle du SNS) (Bradley, 2008). Le SNA peut également être mobilisé pendant les processus d'engagement social (Porges, 1995); la décélération de la fréquence cardiaque est corrélée avec l'empathie et l'engagement social. Le toucher doux est l'une des premières expériences humaines qui sous-tendent l'affiliation sociale. Pendant le toucher, le SNA des mammifères baisse les réactions défensives à la stimulation sensorielle. Chez l'homme, les fibres C-tactiles (CT) jouent un rôle fondamental dans la détection des stimuli agréables (les caresses) appliqués sur la peau poilue et transmettent des informations tactiles affectives, alors que la paume de la main est connue comme le site des fibres A pour le toucher discriminatif. Dans le développement typique (DT), la régulation du SNA au toucher et les comportements d'affiliation sociale entraînent la communication sociale. Les difficultés de régulation du SNA, de perception tactile et de communication sociale sont des symptômes des troubles du spectre de l'autisme (TSA). Les études tactiles dans les TSA ont privilégié l'étude du cœur (Croy et al. 2016;Triscoli et al. 2017), et suggéré une hypersensibilité (Cascio et al., 2008), une réduction (Puts et al. 2014), ou aucun changement dans la discrimination tactile (He et al. 2021;Tavassoli et al., 2016). Pour mieux comprendre cette hétérogénéité, nous avons enregistré trois signaux physiologiques (cardiaque, électrodermal et pupillaire) pour explorer la corégulation du SNA au repos et en réponse au toucher chez des participants DT et TSA. Nos hypothèses étaient que la régulation du SNS et SNP serait plus importante chez les enfants DT que chez les adultes DT, et le tonus SNS et SNP serait réduit chez les enfants TSA par rapport aux DT au repos. Nous avons également émis l'hypothèse d'une réponse réduite du SNS et du SNP au toucher chez les TSA et que cette dysautonomie pourrait être prédite par les valeurs du SNA au repos. Nous avons évalué le tonus du SNA à l'aide d'un paradigme de repos chez des enfants et des adultes DT et TSA. Les résultats convergent vers un tonus plus élevé du SNS et SNP chez les enfants DT par rapport aux adultes DT, et une maturation atypique des indices SNA dans les TSA, de l'enfance à l'âge adulte. Nous avons mesuré la réactivité du SNA au toucher chez des enfants DT et TSA. Nous avons mesuré la taille de la pupille, la réponse électrodermale et la fréquence cardiaque en réponse à des stimuli tactiles agréables, en évaluant comment les stimulations des fibres CT et des fibres A affectaient les réponses du SNA lors de la caresse du bras et de la paume de la main. Nous avons retrouvé une co-activation des paramètres SNS et SNP lors du toucher doux chez les DT mais des réponses ANS réduites chez les enfants TSA. Nous n'avons trouvé aucun rôle spécifique des fibres CT dans l'évaluation du toucher doux. Enfin, nous nous sommes demandé si le tonus SNA au repos pouvait influencer la mobilisation individuelle, avant (ligne de base) et en réponse au toucher. Le tonus autonome n'était pas corrélé à la réactivité du SNA au toucher, ni chez les DT ni dans les TSA. La réponse à un toucher doux n'est donc pas expliquée par le tonus SNA au repos. Ces travaux fournissent un premier aperçu de la régulation du SNA et de la réactivité au toucher chez les enfants DT ou présentant un TSA, et ont montré un pattern de fonctionnement autonome complexe, maturant durant l'enfance et dysrégulé dans l'autisme, pouvant potentiellement expliquer des comportements atypiques.