加大圣地亚哥分校研究者发现自闭症儿童“社交”和“视觉”神经回路并不完全相连(图)

加大圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员将研究集中在数据与大脑扫描相结合,发现在儿童自闭症(ASD)的一个常见亚型中,负责视觉和注意力的大脑区域不受社交大脑网络的控制,因此社交刺激被忽略。

孤独症谱系障碍(ASD)最早也是最有文献记载的症状之一是儿童对与他人互动的厌恶。具体来说,他们似乎对通常会引起幼儿注意的社会活动和刺激不感兴趣,例如观看其他儿童玩耍、唱歌或跳舞等。

加大圣地亚哥分校医学院的研究人员将这一项新的研究发表在2019年12月17日的《eLife》杂志上,他们将一个新的视觉跟踪程序与大脑成像相结合,发现ASD幼儿忽视社会刺激,更喜欢看移动的、彩色的几何图像,有更严重的社会症状和较低水平的大脑活动连接社会和视觉注意脑网络。

“这表明,在一个偏爱几何图像而非儿童图片的自闭症儿童亚型中,大约20%的自闭症儿童的视觉和社交大脑网络之间存在着脱节。在这些自闭症幼儿中,五颜六色的运动形状,而不是有趣的社会情感刺激,控制神经活动,注意力和学习,” 首席作者Karen Pierce博士和联合作者Eric Courchesne 博士说。Pierce是加州大学圣地亚哥自闭症卓越中心联合主任,医学院神经科学教授,Eric Courchesne也是医学院神经科学教授。

Pierce博士说,日常社交和视觉神经网络的断开会导致注意力、经验和学习被引导到低水平,但视觉上显著的刺激,如五颜六色的旋转形状;这可能是一些自闭症幼儿的症状和观察到的社会障碍的一个诱因。但她补充说,这一发现也可能为诊断和治疗幼儿和幼儿自闭症提供一条新途径。

“目前,当一个孩子被诊断为自闭症时,通常会根据应用行为分析的原则,让他或她接受一种相当普遍的治疗。未来,在确诊后,儿童可能会接受更深入的生物学评估,提供有关他们眼睛注视和大脑网络激活模式的信息,这可能会指向更具体的治疗方法,”她说。

“如果在治疗一段时间后的某个时间点进行第二次生物评估,也有可能将脑成像和眼球追踪结合起来,以确定治疗的疗效。”

Pierce博士和她的同事们多年来一直在研究眼睛注视技术在诊断和治疗自闭症方面的潜力。例如,2010年他们报告说,在一个简单的一分钟眼球跟踪测试中,14个月大的婴儿如果更喜欢几何形状的电影,而不是儿童跳舞和做瑜伽的电影,他们随后被诊断为自闭症,使用了更长的金标准行为诊断测试(“ADOS”)。相反,通常发育中的婴幼儿更喜欢观看“社交”画面。

在这项新的研究中,研究人员将眼球跟踪(一台摄像机监控和记录孩子在屏幕上看什么和看什么)与功能磁共振成像(fMRI)数据相结合,详细说明了不同大脑电路之间的相互联系。

“基础神经科学发现,人脑有许多所谓的‘静息状态’网络,每个网络都涉及不同的感官、注意力、认知和社交功能。这些网络是活跃的,即使我们没有参与任何明确的任务,即使在自然睡眠,”Courchesne博士说。

“一个社交网络,即默认模式网络(DMN),在我们思考自己和他人时非常活跃。据认为,DMN的异常可能是孤独症患者社交困难的主要原因。因为依赖经验的机制,比如某人看什么,会推动大脑发育,所以理解某人视觉上关注的东西——社会或非社会刺激——可以提供宝贵的信息。”

研究人员对自闭症儿童和非自闭症对照组的综合数据进行了研究,发现自闭症儿童的DMN等社交脑回路与视觉和注意力网络之间的神经交互作用(低连接性)并不典型。低连通性越大,社会沟通困难越严重,尤其是对几何偏好的ASD幼儿。

Pierce博士说,这一发现为至今仍然神秘而复杂的自闭症画像增添了新的信息和细节。“但是通过结合临床表型信息,比如社会能力测试的分数,以及我们对她的大脑成像和眼睛跟踪。

(美国华文网 圣地亚哥华文网编发 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com)