新发现：自闭症患者大脑活动模式太稳定！

两项新的研究表明，自闭症患者的大脑活动模式在几秒钟甚至几年的时间内都异常一致。

其中一项研究发现，自闭症青少年大脑的连接模式保持稳定，而对照组他们往往会改变并且特化。另一项研究发现，与对照组相比，自闭症患者的连接保持固定的时间更长，他们专注于所谓的“功能性连接”，即大脑各部分活动同步的程度。

这些研究可能有助于理清自闭症中看似矛盾的大脑连接的报告：即大脑中连接不足和过度连接。

犹他大学(University of Utah)放射学教授杰夫•安德森(Jeff Anderson)领导了第二项研究，他表示:“或许主要的异常不只是事物之间的联系过于薄弱或过于紧密，而大脑连接的时间相关问题还有很多工作要做。”

这些研究还强调了测量不同时期和不同年龄的大脑活动的重要性。

随着时间的推移，对大脑活动的连接研究提供了一个难得的窗口。

佛罗里达迈阿密大学(University of Miami)心理学副教授卢西娜乌丁(Lucina Uddin)表示:“这是我迄今为止看到的试图通过纵向研究来解决这个问题的论文之一。”乌丁没有参与这项研究，“你可以看到自闭症可能有不同的发展轨迹。”

跟踪青少年:

Dapretto和她的团队扫描了16名自闭症青少年和22名对照组在11到14岁时处于休息状态的的大脑，大约三年后再次扫描。

研究人员测量了三个被认为在自闭症中被改变的大脑网络之间的连接：默认模式网络，它在自我反思中发挥作用；显著性网络，引导注意力；以及管理决策和其他认知任务的中央执行网络。

在对照组中，从青春期早期到后期，中央执行网络和默认模式网络之间的连接显著增加。当其中一种活动增加时，另一种活动减少。这种转变表明网络变得更加特化，执行不同的功能。然而，在自闭症组中，这些网络的连接沟通保持稳定，似乎没有特化。

这种改变的发展可能来自遗传，也可能是个体经历或环境影响的结果。Dapretto说:“作为学习和经验的影响，大脑连线方式发生异常或改变。”例如，社会斗争可能会影响自闭症青少年的大脑发育。

持久的连接:

在第二项研究中，安德森和他的同事扫描了52名自闭症患者和38名15至57岁的对照组的大脑。他们测量了17个网络和361个区域之间间隔1到31秒的连接。(标准分析只关注瞬时连通性）。

他们发现，在自闭症组中，区域间的连接持续时间明显长于对照组。在感觉处理、注意力和自我反思中发挥作用的网络中，这种差异最大。

“这些网络将大脑活动维持太长时间;它们太稳定了。”安德森说

在任何时间点，群组之间的连通程度仅略有不同; 更大的差异出现在六秒或更长时间。 Anderson和他的团队在579名患有孤独症的人和来自自闭症脑成像数据交换的823名对照的数据中证实了这些结果。

这些发现进一步证明自闭症患者的大脑活动过于稳定。

日本RIKEN Center for Brain Science的副组长渡边隆美(Takamitsu Watanabe)表示:“包括我们在内的先前研究表明，大脑活动转变是稳定的。”渡边隆美没有参与这项研究。“但(研究人员)展示了功能性连接的稳定性，所以我认为这是这项研究的一个新方面。”研究发现，连接持续的时间越长，一个人的自闭症特征就越明显，这是通过社会反应量表来衡量的。

安德森说:“如果你的大脑长时间停留在一种状态，这可能会让你很好地处理某些类型的事情。”然而，他说，“它不允许你进行复杂的处理，将来自大脑不同部分的信息组合在一起。”例如，社会互动可能需要更灵活的联系。

Watanabe说：“识别与自闭症特征相关的模式可能有助于研究人员针对治疗。” 经颅磁刺激等工具可能会中断持续的脑信号。

在一项正在进行的研究中，Anderson的团队计划研究在发育过程中连接的时间如何变化。Dapretto的团队旨在追踪到成年期的连接模式。

参考文献: 

1. K.E. Lawrence et al., “Atypical longitudinal development of functional connectivity in adolescents with autism spectrum disorder,” Autism Research,12:53–65, 2019. 

2. J.B. King et al.,“Evaluation of Differences in Temporal Synchrony Between Brain Regions in Individuals With Autism and Typical Development,” JAMA Netw Open, 1:e184777, 2018.

作者信息

编译：Robert（brainnews创作团队成员）

校审/排版：Simon  （brainnews编辑部）

原作者：RACHEL ZAMZOW

文章来源：https://www.the-scientist.com（点击原文链接查看）

题图：网络

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