第三期全文4孤独症患儿同胞社会脑的发育

综述目的

孤独症谱系障碍（autismspectrumdisorder，ASD）儿童12个月后存在有显著的社交/沟通障碍。对ASD患儿同胞的研究为检测行为症状出现前的大脑变化提供了手段。本篇综述重点介绍了过去18个月婴儿同胞脑成像研究的进展。

近期发现

在出生后的前2个月，一些高风险患儿同胞存在社会脑区域的功能差异和背侧语言轨迹的微观结构差异。在4~6个月龄时，皮质下体积和小脑体积以及对社会刺激的非典型皮质反应明显不同。6个月时轴外脑脊液增多，8个月时出现皮质高反应性。在婴儿同胞中，功能连接模式是不同的，表明在社会行为背后的皮层和神经网络中，信息的激活和整合功能出现了障碍。

总结

为验证之前所讨论的大多数发现，并了解它们在婴儿个体中的关系，这需要在非常大的独立样本中重复这项研究。在转化为临床实践之前，还需要更多的研究。

关键词

孤独症谱系障碍，婴儿同胞，神经影像学

要点

孤独症患儿的同胞研究为诊断前检查ASD的早期临床和神经发育体征，从而促进对相关潜在机制的理解提供了一个强有力的研究设计。

婴儿同胞的神经成像研究表明，在多个水平上，后来发展为ASD的婴儿在出生后的头两个月就开始出现结构和功能上的差异。

ASD的遗传复现风险显著，并且超出了ASD的全部变异范围。前瞻性和纵向行为研究表明，发育退化最常涉及到以前获得的社交技能下降。

前言

在美国，大约每59名儿童中就有1名（16.8/）患有孤独症谱系障碍（autismspectrumdisorder，ASD）。大多数患有ASD的儿童在18~36个月前不能得到可靠的诊断。早期干预可能会帮助一些患有ASD的幼儿，特别是在促进语言发展方面。但是，在预防ASD早期功能受损方面的革命性进步可能需要比现在更早，在出生后的第一年就要开始实施干预。干预措施可能还需要根据ASD不同的神经生物学亚型和早期神经发育途径进行更精细的调整。ASD最早可以检测到的神经体征是什么？神经机制是什么？在继续发展为ASD的婴儿中，早期神经变化与认知和患儿随后的行为之间有什么关系？对姐姐或哥哥患有ASD的婴儿同胞进行的前瞻性研究使回答这些问题成为可能。

婴儿同胞设计对于ASD研究非常有效，因为遗传效应解释了ASD的大部分风险。ASD的遗传率为64%~91%，特发性ASD个体随后出生同胞的复现率为10%~20%这表明了强烈的遗传效应。婴儿同胞研究将至少有1名年长同胞患有ASD、家族/遗传风险增高的“高风险”婴儿与没有ASD家族史的“低风险”婴儿进行比较。在高风险婴儿和他们年长的ASD同胞中，已知与ASD相关的神经和遗传疾病，包括脆性X综合征和结节性硬化症被排除在外。高风险和低风险婴儿在1到6个月之间登记，并进行前瞻性和纵向随访，直到至少3岁。在出生后的前3年，应用定量方法对婴儿进行多次系统评估。许多婴儿还获得了纵向脑成像和神经生理测量。所有评估和结果诊断通常都是在不考虑婴儿风险状况（高风险或低风险）和先前评估结果的情况下进行的。

对ASD同胞间的研究结果可能不能完全适用于因遗传、一般发育、社会经济和探究方法等原因而诊断的更多的ASD患儿，而且特发性ASD的病因具有异质性—它不是一个单一的条件。尽管有这一限制，婴儿同胞研究为在诊断之前能观察和测量ASD的最早临床和神经体征提供了一个独特的机会。由于ASD的特点是在社会交往和社会交流中普遍存在障碍，了解社会脑的早期发育是理解ASD的关键。

什么是“社会脑”？

社会脑是一组广泛分布在大脑中的动态神经网络，并在特定区域处理社会信息。这些社会处理网络广泛地连接到大脑的其他区域以及提供额外信息和调制的大脑网络。例如，有专门用于移情、心智化（心理理论）和处理面孔的大脑皮层网络。社会脑网络的组成部分包括（但不限于）内侧前额叶皮质、梭状回、颞上沟、双侧颞顶交界处和杏仁核各亚区的神经元群。社会信息处理的一般类别包括：

(1)社会知觉——视觉、听觉和躯体感觉（触觉）信息对感知和社会交流很重要；

(2)社会认知——为感官知觉增加社会意义和知识的推论和归因，例如，基本的生命力和能动性——关于什么被感知为有生命的，具有目标导向的行为，和具有互动性和响应性的想法；以及人们的感受，他们可能的想法，为什么他们会以某种方式行事；

(3)社会调节——使用元认知来反映、调节和控制我们在社会环境中的思想、情绪和行为。

孤独症谱系障碍社会脑发育的脑成像研究

在ASD表型的复杂性和异质性中，孤独症从本质上来说是大脑发育发生改变导致的一种神经发育障碍。出生后的第一年是人类大脑发育极其重要和敏感的时期，在此期间，大多数大脑结构、回路和网络都是在对不同的环境和遗传因素的适应性过程中形成和完善的。因此，我们必须了解ASD的大脑是如何发育的，以及这种神经发育可能对导致这种疾病的核心行为表现有什么作用。确定ASD不同大脑发育的确切时间和性质将是开发新的早期筛查工具、确定何时招募个人参加治疗干预并追踪此类早期干预效果的重要第一步。然而，我们对ASD在2岁前的大脑发育仍然知之甚少，对这种疾病的早期发病机制仍有疑问。

对婴儿同胞的神经成像研究已经开始对孤独症发病机制下可能的神经发育机制提供新的知识和见解。这一领域的扩展在一定程度上是由于几种新兴和创新的方法和技术，例如改进了获取婴儿和幼儿MRI数据的方法，以及改进了针对年轻人群中常见伪影的图像分析方法。在本篇综述的下一部分中，我们重点介绍在过去18个月里，对患有ASD大龄儿童的婴儿同胞进行的神经影像学研究的发现和新进展。表1总结了这些调查结果。

大脑结构

从一开始证据就表明，ASD社会脑的发育最好是在整个大脑发育背景下进行研究。ASD患者的整体和局部脑结构均发生改变。最早的研究通过间接测量头围表明这一点，而后来的MRI研究一直在报告ASD患者的大脑体积异常和改变生长轨迹。为了系统地回顾本篇文献，我们引导读者阅读Wolff等最近的评论。

最近的一项研究发现，在ASD生命的第二年中，平均总脑容量量和颅内容量会在组水平上增加，与低危婴儿相比，被确诊为ASD的高危婴儿中，其后4个月和6个月之间没有显着差异。相反，与低风险婴儿相比，高风险婴儿的小脑和皮质下结构体积显著增大。测量的皮质下体积是尾状核、壳核、苍白球、丘脑和内囊的灰质和白质体积的复合体。皮质下结构的体积差异为高风险ASD婴儿所特有；未患ASD（高风险阴性）的高风险婴儿没有更大的皮质下结构体积。在整个高风险人群中，4到6个月的皮质下体积与36个月龄时限制性和重复行为有关，并且与社会影响呈趋势水平相关。

轴外脑脊液（cerebrospinalfluid，CSF）的体积（在蛛网膜下腔）最近在婴儿同胞研究中受到

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