自闭症患者大脑早期发育过程中，大脑皮层斑块被破坏

加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego School of Medicine)和艾伦脑科学研究所(Allen Institute for Brain Science)的研究人员发表了一项研究，为自闭症开始于孕期提供了明确而直接的新证据。

这项研究将发表在3月27日的《科学》杂志网络版上新英格兰医学杂志。

研究人员——Eric Courchesne博士，神经科学教授，加州大学圣地亚哥分校孤独症卓越中心主任，Ed S. Lein博士，西雅图艾伦脑科学研究所博士，第一作者Rich Stoner博士，加州大学圣地亚哥自闭症卓越中心的研究人员，分析了25个有或没有自闭症的儿童死后脑组织中的基因自闭症。这些基因包括作为大脑皮层不同层中脑细胞类型的生物标记的基因、与自闭症有关的基因和一些控制基因。

Courchesne说:“在怀孕期间，婴儿大脑的构建需要创建一个包含六层的皮层。”“我们在大多数自闭症儿童中发现了这些皮质层发育中断的局部斑块。”斯通纳创建了第一个三维模型，可视化了大脑皮层未能形成正常细胞分层模式的区域。

Lein解释说:“最令人惊讶的发现是，几乎所有自闭症患者的大脑都有类似的早期发育病理，尤其是考虑到自闭症患者的各种症状，以及这种疾病背后极其复杂的遗传因素。”

在早期大脑发育过程中，每一层皮层都发展出自己独特的类型大脑细胞，每一个都有特定的大脑连接模式，在处理信息时发挥独特而重要的作用。当脑细胞在特定的层和特定的连接中发育成特定的类型时，它获得了一个可以观察到的独特的基因特征或“标记”。

研究发现，在自闭症儿童的大脑中，关键的基因标记在脑细胞中多层缺失。“这个缺陷，”Courchesne说，“表明至关重要的早期发育阶段，即创造六种不同层次的特定类型的脑细胞——某种从产前生命开始的东西——已经被破坏了。”

科学家们说，同样重要的是，这些早期发育缺陷存在于大脑皮层的局部区域，这表明这种缺陷在整个大脑皮层中并不均匀。受缺失基因标记斑块影响最大的脑区是前额叶和前额叶颞叶皮层，可能解释了为什么不同的功能系统会在不同的个体中受到影响。

的额叶皮质与大脑高级功能有关，比如复杂的沟通和对社交线索的理解。颞叶皮层与语言有关。研究中看到的额叶和颞叶皮质层的破坏可能是自闭症谱系障碍中最常见的症状的基础。视觉皮层——大脑中与感知相关的区域，在自闭症中往往没有出现异常。

Lein说:“考虑到大脑皮层大约有篮球表面那么大，而我们只检查了铅笔橡皮擦大小的组织碎片，我们能够发现这些斑块的事实是值得注意的。”“这表明，这些异常在大脑皮层表面相当普遍。”

“艾伦大脑图谱”(Allen Brain Atlas)和“发展中的人类大脑图谱”(BrainSpan Atlas of the Developing Human Brain)收集的数据是由一个合作伙伴联盟开发的，由美国国家心理健康研究所(National Institute of Mental Health)提供资金。它使科学家能够识别发育中的人类大脑中的特定基因，这些基因可以作为不同细胞层类型的生物标记。

研究自闭症的起源是具有挑战性的，因为它通常依赖于研究成年人的大脑，并试图向后推断。“在这种情况下，”Lein指出，“我们能够在很小的时候研究自闭症和控制病例，让我们对自闭症如何在发育中的大脑中表现有一个独特的见解。”

“发现这些缺陷出现在补丁中，而不是整个皮质给了我们希望，也给了我们关于自闭症本质的见解。”Courchesne补充道。

根据科学家们的说法，这种斑片状的缺陷，而不是统一的皮质病理，可能有助于解释为什么许多自闭症患儿通过早期治疗和时间推移会有临床改善。研究结果支持了这样一种观点，即在自闭症儿童中大脑有时可以重新连接以规避早期的焦点缺陷，这增加了理解这些补丁可能最终打开探索改进如何发生的新途径的希望。

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