什么导致自闭症?我们所知道的,不知道和怀疑

作者:殷经

<p>这是一个长篇大论,享受安德鲁将于2月19日星期五下午4点至5点回答读者的问题</p><p>自闭症的一个伟大而持久的奥秘是导致大脑发展变得如此不同的原因许多自闭症患者的行为差异是显而易见,原因似乎很直观,但过去70年的研究表明情况并非如此</p><p>这种知识差距已经出现了各种关于自闭症原因的奇怪和古怪的想法:电视,电源线怀孕期间的疫苗和性别位置没有任何信任,但却引发了可能导致孤独症的神秘面纱在20世纪50年代和60年代,人们普遍认为自闭症是由父母对孩子的冷漠引起的“冰箱妈妈”这个词经常是针对这些孩子的母亲Leo Kanner,他首先描述了自闭症的特征,探讨了“真正缺乏母性rmth“作为自闭症的一种可能的解释这种不准确的信念至少在接下来的二十年中留下了自闭症社区的耻辱和内疚遗嘱几位杰出的科学家最终熄灭了神话他们中的两个本身就是自闭症儿童的父母,他们强调了理论上的一个主要缺陷:适合“冰箱”刻板印象的父母也有没有自闭症的孩子从那时起,研究一直集中在可能导致自闭症行为的生物因素上这已经非常清楚地发现没有一个原因</p><p>孤独症多种遗传因素可能是大多数自闭症病例的最终原因</p><p>这些因素可能会导致孩子的大脑发育不同并导致自闭症行为来检验自然的影响科学家研究双胞胎(遗传学)和培育(环境)特定的人类素质为了理解这些研究是如何运作的,它是第一个重要的是要了解有两种类型的双胞胎同卵双胞胎共享他们所有的DNA,并假设他们在同一个家庭中长大,他们也会分享他们所有的环境兄弟双胞胎也分享他们所有的环境,但只有大约一半他们的DNA就像非双胞胎兄弟一样双胞胎研究首先定义一个清晰的人口,比如一个城市的大都市区,并在该区域找到尽可能多的双胞胎,其中一个或两个双胞胎具有给定的特征兴趣 - 在这种情况下,自闭症科学家然后看看这种特性的“一致性” - 也就是说,如果一个双胞胎患有自闭症,另一个双胞胎也会患有自闭症的百分比如果同卵双胞胎的一致性高于异卵双胞胎,那么我们可以说差异是由于同卵双胞胎共享的遗传物质数量增加,自闭症受到遗传因素的影响自闭症的第一项双胞胎研究是在1977年11月进行的</p><p>在英国各地有十个和三个异卵双胞胎,其中至少有一对双胞胎患有自闭症同性恋双胞胎的一致性为36%,而异卵双胞胎为0%虽然这项研究的规模很小,但它提供了自闭症的第一个证据可能是遗传起源自从这项开创性研究以来,已有十几项双胞胎研究证实了这一原始观察结果</p><p>目前最好的估计是同卵双胞胎有50-80%的一致性,异卵双胞胎有5-20%的一致性</p><p>表明该病的遗传成分很强</p><p>异卵双胞胎的数字 - 5-20% - 也代表已经患有自闭症的孩子患有自闭症的第二个孩子的几率(称为“复发风险”)科学家们已经确定疾病的原因受到基因的影响,接下来的任务是确定可能涉及的确切基因</p><p>然而,经过几十年的深入研究,科学家们可以所有被诊断患有自闭症的人都没有基因突变这些发现(或缺乏研究结果)导致科学家们不再将自闭症视为一种病因,他们开始将其视为许多不同的条件,这些条件都具有相对相似的行为症状这种自闭症的新观点在发现自闭症的亚型方面证明是非常有成效的例如,许多病症具有非常明显的遗传或染色体异常,可导致自闭症行为 这些包括染色体异常的疾病,如唐氏综合症,虽然没有染色体状况本身占自闭症患者的1%以上,但当他们合并时,他们占所有被诊断患有自闭症的人的约10-15%</p><p>可能导致剩余自闭症病例的异常情况尚不完全清楚这有两个原因首先是所涉及的遗传区域可能非常复杂科学家需要开发新的技术来检查它们</p><p>第二个是它是可能基因突变是非常罕见和复杂的形成我们的染色体的DNA链包含超过30亿个构建块为了识别可能与许多碱基对中的自闭症发展相关的小片DNA,科学家需要研究一个大量自闭症患者到目前为止,还没有任何研究能够检查成千上万需要准确识别的人可能导致孤独症的所有小突变然而,随着遗传技术以天文学的速度进步,以及导致大量人群被研究的全球科学合作,可能会对自闭症的原因有所了解在不久的将来一个可能的前景是,很多自闭症病例都与所谓的“常见遗传变异”有关</p><p>这是指在许多没有自闭症的个体中发现的基因差异,而这些基因本身并不是足以引起自闭症然而,当同一个人发现多个遗传风险因素时,它们结合起来对大脑发育的方式产生重大影响一小部分自闭症病例也可能由所谓的从头造成(“新”)突变通常,产生婴儿的卵子和精子含有分别存在于母亲和父亲中的遗传物质</p><p>但是,在极少数情况下,卵子精子可能含有父母双方都没有的遗传物质现在有充分的证据表明,一些患有自闭症的人可能遗传了对大脑发育有影响的新生基因突变</p><p>过去十年来,我们认为环境方面可能有所增加也有助于自闭症然而,尽管进行了大量研究,但尚未发现任何一种环境因素是自闭症的确切原因最常用的检查自闭症环境风险因素的研究技术是流行病学,它检查疾病的频率和原因</p><p>发生在不同人群中产前生活中的几个环境因素与自闭症有关联已发现母亲在怀孕期间的细菌或病毒感染会略微增加后代自闭症的风险这可能是由于有害传染性生物的传播从母亲到胎儿通过胎盘,或因为母亲的免疫反应可能对胎儿发育中的大脑有害</p><p>母亲可能与后代自闭症有关的其他因素包括受孕时的叶酸缺乏,妊娠期糖尿病的存在以及怀孕期间某些抗抑郁药的使用,但没有定论存在任何这些联系的证据作为一个年长的父母,特别是年长的父亲,也被认为会增加患有孤独症的孩子的风险随着男性年龄的增长,包含从头基因突变的精子数量增加了一些de novo基因突变对所得婴儿的影响很小或没有影响,但是一些突变会导致大脑发育不同几项研究发现,受孕时50岁以上的父亲有更大的机会传递新生突变和患有自闭症儿童的风险也更大一个明显但非常重要的观察结果是,并非所有接触这些因素的人都会被诊断出来自闭症一种可能的解释是一种称为基因 - 环境相互作用的现象,当两个不同的人的基因构成导致他们对环境因素作出不同的反应时,科学家们在相当长的一段时间内寻找一个明显的大脑差异这可能导致自闭症行为然而,这种希望尚未实现,很少有研究确定被诊断患有自闭症的不同个体共有的大脑特征 这可能进一步表明自闭症有许多不同的原因,但它也可能反映了研究大脑的困难目前,科学家们使用各种聪明的技术来了解大脑的结构和功能,如磁场,X射线和放射性化学物质就像这些方法一样巧妙,它们无法提供大脑运作方式的巨大复杂性</p><p>自闭症也不太可能仅影响大脑的一个区域个体的复杂行为自闭症,包括认知,语言和感觉困难,使得难以确定一个可能受影响的大脑区域然而,一些有希望的线索已经显示出不同的大脑通路可能导致自闭症行为有越来越多的证据表明大脑发育存在差异可能在某些自闭症患者的产前开始</p><p>有几项关于产前超声测量的研究已经证实后来被诊断患有孤独症的胎儿大脑生长模式的差异后来被诊断患有孤独症的新生儿通常也被报道在出生时有大头(“巨头畸形”)另一种研究方法是剖析自闭症患者的大脑过早死亡,所谓的验尸研究最近一项研究在微观层面检查了11名自闭症患者的大脑,发现胎儿生命期间形成的脑细胞结构和组织发生了变化,表明大脑发育的差异开始了受孕后不久,另一个研究良好的自闭症领域是生命最初几年的头围增长这项研究可以追溯到1943年,Leo Kanner最初的研究发现他检查过的11名自闭症患儿中有5名患有大脑袋</p><p> 20世纪90年代和2000年代搜索了相对较小的自闭症儿童群体的医疗记录关键时期是生命的前两年,其中一小部分后来被诊断患有自闭症的孩子的头部生长速度显着增加在生命的前两年,婴儿头部的大小是合理的大脑总体大小的指标,多年来在早期发育过程中“脑过度生长”被视为后来诊断孤独症的一个风险因素然而,最近,这一观点受到有史以来最大规模研究的发布的挑战</p><p>婴儿头围增长和自闭症之间没有联系的区域使用脑成像机器研究是否检查了自闭症患者的大脑部分在大小,形状或功能方面是否有所不同但是,唯一一致的发现是那里有多少不一致不是每个自闭症患者都有不同大脑区域的生长大小或模式的差异对于那些做过的人,目前尚不清楚这与他们的关系如何自闭症行为大量的脑成像研究已经检查了自闭症患者大脑内部的联系连接性是衡量两个大脑区域相互沟通的程度的一个指标</p><p>在自闭症研究中,科学家区分短程连接(在相邻大脑区域之间)和远程连接(大脑区域之间相距较远)脑成像研究中出现的一个突出理论是,一些自闭症患者可能在远程连接中具有连接不足,但在短距离连接如果发现是准确的,这些大脑差异可能能够解释为什么一些自闭症患者在复杂的任务中遇到困难,这些任务需要整合来自多个大脑区域的信息(例如认知和社交能力),但是没有对于需要较少整合大脑区域的任务(例如感觉过程)的困难,甚至是增强的能力essing)有初步证据表明,一些但并非所有自闭症患者都在子宫内暴露于更高水平的睾酮血液中过高的睾酮浓度可能是有害的并导致细胞死亡,特别是在大脑内,这对变化高度敏感激素水平一个想法是,高睾丸激素水平引起的细胞死亡模式可能会改变大脑发育,导致儿童时期的自闭症行为 这个理论还有待证明,可以肯定的是,并非所有自闭症患者都在子宫内暴露于过量的睾丸激素</p><p>胃肠道(“肠道”)问题与自闭症之间的联系是另一个受到很大影响的科学领域</p><p>目前众所周知,30%至50%的自闭症患者会出现明显的胃肠道问题,例如腹泻,便秘和肠易激,这一直是一个谜,为什么,但现在有极好的证据表明复合体肠道中的微生物群落在人类发育中起着重要作用,对于健康的免疫和内分泌系统以及大脑至关重要一些科学家认为,这些“好”细菌的自然平衡中断可能是自闭症的潜在原因例如,抗生素通常与西方社会的婴儿一起使用,并且已知会杀死“好细菌”以及“坏”细菌</p><p>他们被处方微生物群落中的差异,人类已经进化到可依赖,可能会扰乱大脑发育并导致自闭症目前,这种自闭症的潜在原因的证据并不强烈,但会有很多未来几年在这方面的研究自闭症在基因和大脑方面都没有一个单独的原因在少数病例中,有非常明显的遗传异常导致自闭症在其他情况下,遗传差异更复杂,但对于被发现虽然目前没有任何环境因素的证据,但环境的微妙影响可能会根据他们的基因构成对个体产生不同的影响,....