摘要:日内瓦大学的研究人员发现,自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童的大脑沟通通路存在紊乱,这会影响他们快速转移注意力的能力,从而损害其早期的社会性发展。他们利用小鼠模型和幼儿的核磁共振扫描,证明这种神经回路可以预测认知结果,并可以指导早期行为干预以改善发育。
日内瓦大学的研究人员发现,自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童的大脑沟通通路存在紊乱,这会影响他们快速转移注意力的能力,从而损害其早期的社会性发展。他们利用小鼠模型和幼儿的核磁共振扫描,证明这种神经回路可以预测认知结果,并可以指导早期行为干预以改善发育。
日内瓦大学(UNIGE)的科学家发现了一种大脑回路,它可能是自闭症谱系障碍患者社交困难的根源。
自出生起,人类的生存就依赖于与他人建立联系的能力。这种对健康发育至关重要的能力似乎在自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童的早期就受到了破坏,他们通常在出生后第一年就表现出对社交线索的兴趣降低。为了探索这一现象的神经生物学根源,日内瓦大学 (UNIGE)的研究人员整合了临床和动物研究的发现。
他们发现大脑两个区域之间的沟通通路存在功能障碍,这阻碍了大脑快速转移注意力的能力,而这正是解读社交互动的关键过程。这项发表在《分子精神病学》杂志上的研究结果,为早期诊断和更有针对性的治疗策略提供了新的见解。
目前,每 36 名儿童中约有 1 名患有自闭症,其中约三分之一面临相关认知障碍的风险。
“对于发育迟缓的儿童来说,认知障碍是由于缺乏对社交互动的理解造成的,”日内瓦大学医学院基础神经科学系副教授、该研究的共同通讯作者 Camilla Bellone 解释道:“我们通过与他人的互动来学习。由于自闭症儿童早期对社交线索的适应能力较差,他们不太可能发展出能够适应社交和学习的工具。”
尽管社会兴趣的缺乏对发展的后果众所周知,但其神经生物学原因却鲜为人知。
在日内瓦大学医学院,突触精神健康神经科学研究中心将神经科学家和精神病学家聚集在一个联合网络中。这种专业知识的共享促成了一项重大发现,有助于理解社交互动的本质:维持社交互动的能力取决于注意力从一个刺激转移到另一个刺激的速度。
“在缺乏Shank3基因(人类中最常见的导致自闭症的单基因病因)的小鼠中,我们观察到它们对其他小鼠的定向力缺陷,这反映了自闭症儿童中已经描述的社交互动的改变。因此,这些小鼠是研究自闭症的良好模型,”日内瓦大学医学院精神病学系副教授、该研究的共同通讯作者 Marie Schaer 解释道。
在之前的研究中,Camilla Bellone 的团队发现了一种神经通讯通路,其作用是在上丘(一种与方向感特别是社会方向感相关的大脑结构)和腹侧被盖区(与奖励系统相关)之间传递信息。“这一次,我们在自闭症小鼠模型中证明,上丘神经同步的缺乏会改变两个大脑区域之间的信息交换,从而导致个体的方向感和社会行为出现缺陷。”
这些实验是在活体动物体内进行的,利用微型显微镜可以监测运动动物的神经活动。实验由该研究的共同第一作者、Camilla Bellone 实验室博士后研究员 Alessandro Contestabile 进行。
为了在人体中验证这一假设,Marie Schaer 团队研究员、该研究的共同第一作者 Nada Kojovic 开发了一种独特的方案,用于在 2 至 5 岁儿童无需镇静的情况下进行脑部 MRI 检查。“显然,不可能要求这么小的孩子在 MRI 扫描仪前一动不动地待上 30 分钟才能获得图像,因此,我们制定了一套适应方案,配备了 MRI 检查室,并与家属密切合作,为孩子入睡提供了最佳条件。这种方法对超过 90% 的儿童非常有效,我们为他们获得了非常高质量的 MRI 图像。”
两个团队观察到,在小鼠身上发现的脑回路变化在儿童身上也完全相同。此外,该脑回路的连接水平使得预测儿童未来一年的认知发展成为可能。虽然目前还无法直接干预该大脑网络,但这一发现为行为干预提供了指导,尤其有助于加强儿童从小迅速将注意力从一件事转移到另一件事的能力。一种由美国开发并在日内瓦使用的强化治疗方法已经证明了其价值,该方法需要每周20小时,持续两年。通过早期干预,这些儿童的智商平均提高了20分,其中75%的人可以继续就读普通学校。
这项工作是在 Hug 私人基金会、瑞士国家研究基金会和 Pôle Autisme 基金会的支持下进行的。
参考文献:“自闭症社会定向缺陷的转化研究方法:上丘-腹侧被盖通路的作用”,作者:Alessandro Contestabile、Nada Kojovic、Giulia Casarotto、Farnaz Delavari、Patric Hagmann、Marie Schaer 和 Camilla Bellone,2025年4月5日,《分子精神病学》 。DOI:10.1038/s41380-025-02962-w
来源:康嘉年華一点号