一項新研究顯示自閉症兒童大腦迴路中存在結構和功能異常

根據斯坦福大學醫學院的一項新研究，自閉症兒童在大腦迴路中存在結構和功能異常，這通常會使社互動動感到有益。

這項研究將於7月17日在Brain上發表，記錄了一個關鍵的獎勵迴路中自閉症兒童的缺陷，稱為中腦邊緣獎勵途徑，深埋在大腦內。研究發現，該途徑的異常程度預示了孤獨症患兒的社會困難程度。

這些發現有助於澄清幾種競爭理論中的哪一種最能解釋自閉症兒童的社會障礙。通過MRI腦部掃描發現的這些發現支持自閉症的社會動機理論，該理論認為社互動動本身對患有這種疾病的人不那麼有吸引力。

「這是我們第一次獲得支持這一理論的具體腦證據，」該研究的主要作者，斯坦福翻譯神經科學孵化器的研究科學家Kaustubh Supekar博士說。先前的研究表明，破壞小鼠的中腦邊緣獎勵途徑可以減少他們的社交行為，但是沒有人知道該途徑與人們的社交技能有多緊密聯繫。「這是兒童中第一個神經生物學證據，證明這種機制可以解釋他們的社會障礙，」Supekar說。

「人類社會認知很複雜，」該研究的資深作者，精神病學和行為科學教授Vinod Menon博士說。「我們很驚訝我們可以將社交技能的缺陷追溯到一個非常簡單，幾乎是原始的循環。」

惡性循環

研究人員表示，大腦差異可能會引發惡性循環，使自閉症兒童難以獲得複雜的社交技能。

「社互動動通常具有內在的回報。如果對自閉症兒童的回報不夠，那可能對其他大腦系統產生連鎖效應，」Menon說，他是Rachael L.和Walter F. Nichols，醫學博士，教授。為了培養社交溝通技巧和推斷他人思想感情的能力，孩子必須與他人互動。他說，如果他們沒有發現這些互動有益，那麼他們尋求發展複雜社交技能的機會就會減少。「我們的研究結果表明，這是一個應該在臨床治療早期針對性的大腦系統，」他補充說。

患有自閉症的兒童在社互動動和溝通方面存在困難，並且表現出重複的行為和受限制的興趣。美國疾病控制和預防中心估計發育障礙影響了59名兒童中的1名。

為了進行這項研究，研究人員收集了40名自閉症兒童和44名無自閉症兒童的MRI腦部掃描結果。他們檢查了24名患有自閉症的兒童和24名沒有患有自閉症的兒童的大腦接線，以及16名自閉症兒童和20名沒有患病的兒童在觀察社交或非社會影像時的大腦功能連接 - 面部圖片或風景 - 掃描他們的大腦。

該團隊還對另外17名患有這種疾病的兒童和17名沒有患兒的兒童進行了腦部線路的MRI掃描，以確定第一組的結果是否可以在第二組獨立隊列中複製。所有被研究的孩子都是8-13歲。患有自閉症的兒童通過標準的疾病臨床試驗證實了他們的診斷，並且所有兒童都進行了智商測試。

自閉症兒童中腦邊緣獎勵通路中神經纖維束的密度低於無自閉症兒童; 當研究人員將與情緒相關的腦通路作為對照時，有和沒有自閉症的兒童之間沒有差異。在患有自閉症的兒童中，較低的神經纖維束密度與其社交技能的標準臨床評估中的較大社會障礙有關。在研究小組研究的第二個獨立的兒童隊列中，結果是相同的。患有自閉症的兒童在中腦邊緣獎勵途徑中的功能聯繫也比通常發育的兒童弱。功能缺陷程度也與社會障礙有關。

調查結果可能有助於尋找治療方法

研究人員表示，該研究為自閉症動物模型和人類數據的先前工作提供了有用的聯繫，並且特彆強大，因為研究結果在兩組研究參與者中得到了重複。接下來，研究人員希望確定在患有自閉症的年幼兒童中是否可以檢測到相同的腦缺陷。

這一發現也為未來自閉症治療研究提供了良好的起點。一些現有的，有效的自閉症療法使用各種獎勵來幫助兒童參與社互動動，但不知道這些治療是否會加強大腦的社交獎勵迴路。

「進行臨床乾預研究以確定該途徑的結構和功能完整性是否可以通過基於獎勵的學習範例進行改變將是令人興奮的，」梅農說。