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自闭症研究合集 | 近期高分文献分享,了解自闭症的诊断和病理机制

发布:2023-10-06    浏览:13 次

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自闭症(autism或autistic disorder),又叫做“早期幼儿自闭症”、“儿童期自闭症”、“Kanner自闭症”、“幼儿精神病”等,在我国大陆地区多称为“孤独症”。 在中国,这个被遗忘的群体被称为“星星的孩子”。目前比较一致的看法认为, 3岁前有所表现的社交能力和语言沟通能力缺陷,以及重复性的刻板行为,是自闭症儿童的定义性特征。

1. Nature:脑类器官筛查可识别自闭症的发育缺陷

单细胞脑类器官筛选识别自闭症的发育缺陷

尽管临床研究表明多种基因突变与自闭症之间存在因果关系,但研究人员仍然不了解这些突变如何导致大脑发育缺陷。并且由于人类大脑发育的独特性,只有大脑的人类模型才能概括人类大脑的复杂性和特殊性,动物模型的研究作用是有限的。

因此,该研究结合大脑类器官技术和复杂遗传学的革命性新系统,开发了一种技术来筛选与自闭症相关的一整套关键转录调节基因,其可以在单个镶嵌类器官中同时检查感兴趣的基因,标志着人类组织中复杂、高效和便捷的基因筛选时代的开始。并且,该研究从患者的类器官与特定细胞类型相关的显著发育缺陷,将类器官结构与患者大脑的产前MRI进行比较,验证了这些体外观察结果。

参考文献:Juergen Knoblich, Single-cell brain organoid screening identifies developmental defects in autism, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06473-y

2.Psychoradiology新的大脑连接生物标志物提供自闭症谱系障碍的准确早期诊断


ASD识别框架流程图


该研究采用扩散张量成像(DTI)来探索精准医学标准的诊断差距,并分析了ASD与典型发育(TD)儿童之间的大脑连接差异,其通过为每个参与者生成连接矩阵来区分ASD和TD儿童。值得注意的是,33个不同的结构连接,主要在额叶皮层(frontal cortex)中,在ASD儿童中表现出分数各向异性(FA)增加。这使得TD儿童的ASD分类在原始数据集中准确率为96.77%。

当针对两个独立数据集进行验证时,该准确性仍然很高,分别为91.67%和88.89%。这些已识别的额叶连接可以分为五个与记忆、运动控制、语言、社会识别和奖励等功能相关的网络。一个特定的网络将决策区域(如眶额叶皮层)连接到对社会处理至关重要的区域,该区域这是ASD个体经常受影响的功能。

总之,这项研究表明了ASD诊断的关键进步。通过精确定位特定的神经连接,特别是在额叶皮层(frontal cortex)内,该研究引入了一种潜在的生物标志物。这有望改变个性化治疗并加强被诊断患有自闭症的幼儿的临床护理。

参考文献:Xi Jiang et al, A brain structural connectivity biomarker for autism spectrum disorder diagnosis in early childhood, Psychoradiology (2023). DOI: 10.1093/psyrad/kkad005

3. BIOL PSYCHIAT-COGN N自闭症儿童有广泛的记忆困难

异常海马连通性预测自闭症谱系障碍(ASD)儿童的一般记忆缺陷

异常后扣带皮层(PCC)连通性预测自闭症谱系障碍(ASD)儿童的面部记忆缺陷

为了阐明自闭症对记忆的影响,此研究针对25名8至12岁的高功能自闭症和正常智商儿童,以及29名年龄和智商相似的典型发育儿童的对照组。所有参与者都完成了记忆能力的全面评估,记忆材料包括面孔、书面材料、非社交照片和没有任何人的照片。该研究测试了参与者准确识别信息的能力,回忆信息的能力,在不同长度的延迟后的记忆能力。

脑部扫描显示,在自闭症儿童中,不同的大脑网络驱动不同类型的记忆。对于自闭症儿童来说,保留非社会记忆的能力是通过以海马体为中心的网络中的连接来预测的。但是自闭症儿童的面部记忆是由一组单独的连接预测的,这些连接以后扣带皮层(posterior cingulate cortex)为中心,这是大脑默认模式网络的关键区域,在社会认知和将自己与他人区分方面发挥着作用。

参考文献:Jin Liu et al, Replicable Patterns of Memory Impairments in Children With Autism and Their Links to Hyperconnected Brain Circuits, Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging (2023). DOI: 10.1016/j.bpsc.2023.05.002

4. Science Translational Medicine自闭症的大脑药物和视觉处理间存在联系

六组受试者对视觉刺激的SSVEP反应

该研究使用来自大脑区域的脑电图(EEG)记录,该区域处理视觉以测量成人大脑对一系列高对比度和低对比度视觉刺激的反应。反应是在有和没有一种叫做阿巴氯芬(arbaclofen)的药物的情况下捕获的,这种药物可以打开GABA型B受体,这意味着阿博氯芬(arbaclofen)可能有助于缓解一些自闭症患者所经历的困难视觉症状。

该研究开创了一种新方法来评估负责处理自闭症感觉信息的大脑化学途径的功能是否存在差异,以及这些途径是否可以改变。这项工作有助于在开始昂贵的大规模临床试验之前筛选可能对自闭症有用的潜在干预措施。

参考文献:GABAB receptor modulation of visual sensory processing in adults with and without autism spectrum disorder, Science Translational Medicine (2022). www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abg7859

5. Cell reports常规产前超声检查可以识别自闭症的早期迹象

产前脑部扫描的图像


为了确定产前进行的脑部扫描是否有助于更早地识别ASD的迹象,研究人员分析了39次胎儿MRI脑部扫描,脑部扫描平均在妊娠约25周时进行。其中20名儿童后来被诊断出患有ASD,10名是神经型的,25名没有ASD。


研究人员使用基于图谱的自动解剖标记方法来分割脑部扫描,然后比较不同组之间的分割大脑区域。最大的差异是在大脑的岛叶中发现的,与其他三个对照组相比,ASD组的体积明显更大。些发现与最近的其他研究报告自闭症成人岛叶皮层变化的研究一致,并表明这些差异可能始于子宫。

鉴于许多遗传和环境因素可能会影响从胎儿阶段开始的ASD的出现,因此确定潜在自闭症患者大脑异常的最早特征是理想的。这是第一次尝试在后来被诊断患有自闭症的患者的产前阶段半自动分割大脑区域,并比较不同的对照组。

参考文献:Vishne, G., Gerber, E. M., Knight, R. T., & Deouell, L. Y. (2023). Distinct ventral stream and prefrontal cortex representational dynamics during sustained conscious visual perception. Cell reports, 42(7), 112752. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112752IF: 8.8 Q1

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编译:薛晓萌

校审:展琳琳


全文完

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