炒的信号
深入大脑，分析自闭症的根源
当你同时处理多项任务时，你的大脑前部正在表演各种各样的杂技。当你在阅读这篇文章和浏览电子邮件之间穿梭时，从听同事说话到喝咖啡，你的前额叶皮层正在控制着许多信号在你的脑海中掠过——有些信号不会传播很远；有些人会，遵循的联系一直延伸到你的脖子。你的注意力从文章平滑地转移到电子邮件，从同事转移到杯子。
这些都是假设你没有自闭症。2010年，波士顿大学萨金特健康与康复科学学院（Sargent College of Health & Rehabilitation Sciences）的澳门威尼斯人注册网站研究助理教授巴利斯·齐科普洛斯（Basilis Zikopoulos）帮助领导了一项澳门威尼斯人注册网站研究，该澳门威尼斯人注册网站研究发现，成年自闭症患者的前额叶皮层连接过多，但相对较少的轴突（大脑神经的正式名称）从前额叶皮层延伸到更远的区域。患有这种疾病的人在大脑前部与压倒性的不和谐信号作斗争，而其余部分则相对安静。
Zikopoulos指出，前额皮质的一部分特别容易受到自闭症的影响。“前扣带皮层与许多过程有关，但主要与注意力和情绪有关，”他说。当这个区域的噪音过大时，“很难引起人们的注意。当远距离连接较弱时，远距离区域之间的沟通就会很差，比如大脑中处理感官的部分。”这些信号变得混乱，导致注意力、社交和情感互动出现问题。
在确定了成年自闭症患者大脑的独特连通性之后，Zikopoulos想要发现问题是何时以及如何开始的。
作为一项由国家心理健康澳门威尼斯人注册网站研究所资助的新澳门威尼斯人注册网站研究的一部分，Zikopoulos将有机会获得30个儿童的大脑——15个来自自闭症儿童，15个来自非自闭症儿童。他希望能够在早期发现的基础上绘制出自闭症的时间表，追踪其从出生前到成年的发展和进展。
在接下来的五年里，Zikopoulos和萨金特神经系统实验室（Sargent’s Neural Systems Lab）的一组澳门威尼斯人注册网站研究人员，包括实验室主任海伦·巴尔巴斯（Helen Barbas）教授，将扫描这30个大脑额叶的每一平方微米。利用可以将样品放大10万倍的电子显微镜，澳门威尼斯人注册网站研究人员不仅可以仔细观察单个轴突，还可以仔细观察轴突周围的绝缘层和轴突内部的线粒体（细胞能量产生器）等细节。
“我可以看到神经元是如何相互交流的。我们对特定蛋白质进行染色，以确定轴突或神经元是抑制性的还是兴奋性的；换句话说，如果它是大脑中一个停止或继续的信号，”Zikopoulos说。“世界上只有少数几个实验室可以把大脑作为一个整体来澳门威尼斯人注册网站研究——一直到分子和突触。我们是其中之一。”
澳门威尼斯人注册是什么导致自闭症，以及这种疾病何时开始扭曲大脑的连接，有很多理论，但没有人确切知道。基因也有牵连，但仅占10%的病例。大脑很可能在发育的早期就开始连接错误——在神经发生的时候，我们的神经元诞生的时候——或者在围产期轴突开始生长的时候。
“世界上只有少数几个实验室可以把大脑作为一个整体来澳门威尼斯人注册网站研究——一直到分子和突触。我们是其中之一。——basilis Zikopoulos
造成这种不确定性的原因之一是很难澳门威尼斯人注册网站研究人类大脑的活动。像核磁共振成像这样的扫描技术是不精确的，其结果与只显示大脑高速公路而不显示副路的地图相比。“很难将行为与分子、神经化学或大脑的其他特征联系起来，”Zikopoulos说。“我必须观察一个人的行为，然后把他的大脑取出来切片。”
澳门威尼斯人注册人类大脑如何运作有这么多猜测的另一个原因是，并没有那么多捐献的死后大脑。因此，Zikopoulos将接触到的30个大脑“对于死后组织澳门威尼斯人注册网站研究来说是一个相当高的样本量，”他说。“我们将澳门威尼斯人注册网站研究不同年龄和发育阶段的不同大脑区域。”
Zikopoulos希望五年后能获得大量数据。波士顿大学心理学教授、计算建模专家丹尼尔·布洛克（Daniel Bullock）将帮助他将其形象化。布洛克的目标是建立“行为预测计算模型”，可以模拟大脑功能以及不同发育路径和药物干预的影响。另一位波士顿大学心理学教授，联邦政府资助的卓越自闭症中心主任Helen Tager-Flusberg将帮助将数据与个体的临床病理和诊断联系起来。
Zikopoulos称他的澳门威尼斯人注册网站研究是“找出基本原理”。如果他能更好地了解不同大脑区域的神经化学和分子特征，以及它们是如何相互联系的，他就能开始精确地指出自闭症患者的大脑在何时何地偏离了其他人的大脑。“例如，如果我发现两种人群中存在一种不同的特定蛋白质，我们可能能够设计针对这种蛋白质的疗法和药物。”
在2010年的澳门威尼斯人注册网站研究中，Zikopoulos和Sargent团队专注于一种潜在的流氓蛋白质，生长相关蛋白43或GAP-43。他说，这种蛋白质“在特定的发育时期表达”，刺激新形成的大脑中轴突的生长。在自闭症患者的前扣带皮层中，它似乎做了太多的刺激。
Zikopoulos说：“我们需要弄清楚是什么让一个人更容易患自闭症，以及是什么环境因素导致了这种情况的发生。”
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