新的自閉症研究項目代表了實現共同目標的廣泛方法 | MIT新聞

麻省理工學院 (MIT) 的新研究專案，受到西蒙斯社會大腦中心 (Simons Center for the Social Brain) 的支持，正在探索神經元之間的連結、神經系統與免疫系統的互動，以及人們如何理解語言和對話中的微妙之處，這些研究為自閉症的理解帶來了多樣的觀點。

在11月15日的西蒙斯中心研討會上，六位演講者分享了他們的專案。麻省理工學院科學學院院長 Nergis Mavalvala 表達了他們的共同目標：“最終，我們想要尋求理解——不僅是告訴我們大腦內部運作的生理差異如何影響行為和認知的理解，還包括改善自閉症譜系障礙者的包容性和生活品質的理解。”

西蒙斯中心主任 Mriganka Sur 表示，儘管目前自閉症譜系障礙仍缺乏基於機制的治療方法或可靠的生物標記，但他對麻省理工學院能夠貢獻的發現和新研究感到樂觀。到目前為止，麻省理工學院的研究已經導致五項臨床試驗，他讚揚了未來發現的潛力，特別是在研討會上展示的專案。

“我相信我們正處於一個前沿時刻——許多基礎科學正在與我們可以利用這些科學改善人們生活的願景結合在一起，”Sur 說。

Sur 表示，西蒙斯中心以兩種主要方式資助基礎科學研究，這兩種方式都鼓勵合作：由多個實驗室的教職員主導的大型專案，以及由兩位教職員指導的博士後獎學金，這樣可以將兩個實驗室結合在一起。研討會上有教職員和博士後研究人員分享新研究的演講和小組討論。

另一方面，麥戈文腦研究所 (McGovern Institute for Brain Research) 和 BCS 的副教授 Ev Fedorenko 正在領導一個七個實驗室的合作，旨在理解使人們能夠進行對話的認知和神經基礎，這不僅涉及所說的語言，還包括面部表情、語調和社會背景。她表示，這一努力的關鍵在於超越以往研究中孤立研究每個相關腦區的方式，理解其作為一個整體的能力。她提到的一個重要見解是，這些腦區彼此相鄰，位於側顳皮層。

“超越這些單獨的組成部分，我們可以開始提出大問題，比如，這部分大腦的廣泛組織原則是什麼？”Fedorenko 說。“為什麼它有這種特定的區域排列，這些區域如何協同工作以交換信息，從而創造出我們與之互動的另一個個體的統一感知？”

當 Choi 和 Fedorenko 研究自閉症社交行為的差異時，皮考爾學院的 Earl K. Miller 教授則領導一個專案，專注於許多自閉症患者經歷的感官過載現象。Miller 的實驗室研究顯示，大腦對感官刺激的預測能力，這對過濾日常信號以便專注於新信號至關重要，依賴於數百萬個神經元的活動協調，這是由高頻的“伽瑪”腦波和低頻的“貝塔”波實現的。Miller 表示，他的團隊正在波士頓兒童醫院 (Boston Children’s Hospital) 與動物模型和人類志願者合作，測試這些腦波動態在自閉症大腦中可能存在的關鍵差異，這可以通過閉環腦波刺激技術來解決。

西蒙斯博士後研究員 Lukas Vogelsang，基於 BCS 教授 Pawan Sinha 的實驗室，正在以不同的方式研究自閉症和非自閉症個體之間的預測差異：通過志願者的實驗，旨在揭示這些差異如何在行為中表現出來。例如，他發現，在至少一個需要參與者從提供的線索中辨別事件概率的預測任務中，自閉症患者的表現水平較低，並低估了線索的預測意義，而非自閉症患者則稍微高估了這一點。Vogelsang 由 BCH 研究員和哈佛醫學院教授 Charles Nelson 共同指導。

從協調的全腦神經活動中產生的廣泛行為，根本上始於神經元在稱為突觸的電路交匯處如何相互連接的分子細節。在皮考爾學院 Menicon 教授 Troy Littleton 的實驗室中，西蒙斯博士後 Chhavi Sood 正在使用基因可操控的果蠅模型，研究與自閉症相關的蛋白質 FMRP 的突變如何改變調節突觸中離子交換的分子閘的表達，這將影響前突觸神經元激活後突觸神經元的頻率和強度。她正在研究的差異可能是脆性 X 綜合症（這是一種嚴重的自閉症譜系障礙）中神經過度興奮的分子機制。

在她的演講中，西蒙斯博士後 Lace Riggs，基於麥戈文研究所 Poitras 神經科學教授 Guoping Feng 的實驗室，強調許多與自閉症相關的突觸蛋白突變會促進病理性焦慮。她描述了她的研究，旨在辨別大腦神經電路中這種脆弱性可能存在的位置。在她的持續工作中，Riggs 正在專注於一個新穎的丘腦皮層電路，這個電路位於丘腦的前內側核和扣帶皮層之間，她發現這個電路會引發焦慮狀態。Riggs 由 Fan Wang 教授共同指導。

在廣泛的演講和小組討論後，最後的發言來自西蒙斯基金會自閉症研究倡議的執行副總裁 Kelsey Martin。Martin 強調，像西蒙斯中心這樣的基礎研究是開發未來療法和其他支持自閉症社群成員的關鍵。

“我們堅信，理解自閉症的基本機制對於開發能夠影響自閉症個體及其家庭生活的轉化和臨床方法至關重要，”她說。

從突觸到電路再到行為，麻省理工學院的研究人員及其合作者正努力實現這一影響。