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新闻 自闭症研究的最新进展。
插图:Cinyee Chiu
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杏仁核是大脑的威胁探测器,在自闭症中发挥着广泛的作用

通过/ 2020年7月14日

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杏仁核是大脑深处的一个结构,大小和形状和杏仁差不多,因此得名。它通常被描述为一个检测环境威胁和处理恐惧和其他情绪的中心。

研究该区域的研究人员认为,它的功能更广泛,在自闭症中起着至关重要的作用。

“情感在社会功能中是如此重要的一部分,”她说魏高他是加州洛杉矶Cedars-Sinai医学中心的生物医学副教授。“所以我认为,杏仁核在自闭症相关特征的出现或发展过程中发挥了重要作用。”

杏仁核是大脑的监测中心:参与意识到当一个人愤怒的脸和充满敌意的肢体语言越来越近,缓解警报当一只蜜蜂嗡嗡的过去时,注意当你母亲教你如何安全过马路,指出交通将会从哪个方向——换句话说,人们应该逃避,而且他们应该向出席并记住。

研究人员说,从这个意义上说,这个大脑组织的小结显示了人类的情感和社会行为是多么复杂。“重要事件本质上往往是情绪化的,”正如社会行为的大多数方面一样,他说约翰Herrington宾夕法尼亚州费城儿童医院精神病学助理教授说。

因此,杏仁核长期以来一直是自闭症研究的焦点,但它在这种情况下的确切作用仍不清楚。

为了理解这个小结构是如何对自闭症起作用的,研究人员可能需要更广泛的观察——杏仁核是如何随着时间的推移而发展的;它与更大的大脑网络相连;特别是它在其他情况下的作用焦虑,这通常伴随着自闭症。

改变路径:

早在20世纪50年代,对灵长类动物的研究就表明,杏仁核在社会行为中起着关键作用。如果一个社会群体中最具统治地位的猴子的杏仁核受损,那么它在等级体系中的地位很快就会直线下降。

杏仁核受损的人会有自闭症的社交行为,比如避免眼神交流,难以判断面部表情,但他们不符合诊断标准的条件。杏仁核结构或功能的改变与几乎所有神经精神疾病有关,从焦虑和双相情感障碍到精神分裂症这就很难解释该区域是如何独特地解释自闭症特征的。

从21世纪初开始,对自闭症的尸检研究表明,自闭症患者的杏仁核中的神经元比对照组少1。一些成像研究表明,自闭症患者大脑中的这个结构异常小2。但也有人认为患有这种疾病的儿童通常有一个增大的杏仁核3.

这些看似矛盾的发现可能是由于研究参与者的年龄差异。

“许多结构成像研究表明,年幼儿童的杏仁核会增大,但大一点的儿童不会,”他说克里斯汀·吴俱乐部队他是加州大学戴维斯心理研究所精神病学和行为科学副教授。

在正常人群中,杏仁核在成年后会比其他大脑区域持续增长更久。相比之下,在自闭症患者中,它在儿童早期发育得比正常的要快,直到12岁左右,然后逐渐减弱,甚至可能缩小。

他说:“自闭症患者的不同不一定是单一的时间点;实际上更多的是增长轨迹,”他表示辛西娅·舒曼他是加州大学戴维斯分校精神病学副教授。

舒曼对死后脑组织的研究显示了同样的模式:在自闭症儿童的扁桃体中包含更多的神经元它们比那些控件建立了更多的联系;在年龄稍大的孩子身上,这种过度就消失了。

情感注意:

2000年,英国研究员Simon baron - cohen发表了一篇有影响力的论文,详细阐述了他的“自闭症的杏仁核理论”。他认为,杏仁核功能的减弱会阻碍自闭症患者关注和解释社会信息的能力4

但情况很快变得更加复杂。例如,2005年的一项研究表明,在评估面部表情时,自闭症患者的杏仁核活动比对照组要少。然而,当他们看一张脸的眼睛区域时,他们的杏仁核比对照组亮得更强烈。事实上,有一些证据表明,他们难以解释情绪的原因可能是杏仁核的过度激活

然而,杏仁核并不是唯一的情绪处理中心。“越来越多的证据表明,它不是单独起作用的;它实际上是一个大型分布式网络的枢纽。”

例如,杏仁核与海马体相连,以在记忆中标记情感上重要的事件,与脑干相连,以协调对危险情况的战斗或逃跑反应,与前额叶皮层调节和控制情绪反应。

建立联系:

一些研究表明,这些区域之间的薄弱连接可能解释了自闭症患者的社交困难。

例如,在2016年的一篇论文中,诺达尔和她的同事报告称,这些区域之间连接最薄弱的自闭症男孩也有最严重的自闭症特征。在今年发表的一项后续研究中,他们发现自闭症女孩的杏仁核连通性的改变比自闭症男孩更明显5

杏仁核和前额叶皮层之间的联系似乎对调节情绪特别重要,但在自闭症患者中,二者之间的联系较弱。前额叶皮层负责协调复杂任务6Kevin Pelphrey他的团队正在研究认知行为疗法加强这些链接

杏仁核和前额叶皮层之间的联系可能起源于婴儿期和学步期。新生儿的杏仁核与大脑的感觉和运动区域有很强的联系。高说,这本身就是一个令人惊讶的发现,因为相对来说,新生儿的大脑中只存在少量的远程连接。

但在婴儿出生后的头两年里,杏仁核与这些感觉和运动区域的连接减弱,杏仁核就形成了与前额皮质的连接与成年人调节情绪的神经回路相似。“这可能是这种能力形成的关键时期,”高说。这也是早期自闭症症状出现的时期。

焦虑的链接:

一些研究人员正在调查杏仁核与自闭症常见症状之间的联系。但是越来越多的人认识到自闭症通常是伴随着焦虑这给研究杏仁核的科学家们提出了一个新的难题:自闭症患者的社交困难与杏仁核活动减少有关,但焦虑与该区域活动增加有关。

在2016年的一项成像研究中,赫林顿和他的同事发现,与社交困难相比,自闭症患者的杏仁核似乎更多地与焦虑有关7。接下来的一年,他们发现那些拥有自闭症和焦虑症他们的杏仁核比对照组要小,但这个区域在自闭症患者中是平均大小的。

Nordahl说,“也许杏仁核在这些孩子身上起着不同的作用”。

诺达尔的研究表明,性可能也是一个因素。在3岁的自闭症儿童中,女孩与焦虑有一个扩大对杏仁核但焦虑的男孩则不会。(对男孩来说,前额皮质的一部分似乎与焦虑有关。)

要弄清楚自闭症、焦虑和其他情绪之间的联系,可能需要更仔细地研究杏仁核。虽然杏仁核的结构很小,但它是由亚单位组成的,每个亚单位都有独特的细胞类型、化学成分和连接。赫林顿说:“很可能杏仁核中有一部分是参与社会行为的,而另一部分是参与情感过程的。”

研究人员一直在努力开发技术区分不同的部分在成像和其他研究中,这可以帮助梳理出杏仁核的不同功能。其中一项研究表明,杏仁核中被称为基底外侧核的一块可能是与焦虑有关的抑郁症在自闭症儿童。

但分析这些杏仁核亚单位是很困难的,Herrington说:“这是非常具有挑战性的,它已经超出了目前技术所能提供的极限——如果你是像我这样的人,这很糟糕。”


引用:
  1. 舒曼和阿马拉尔j . >267674 - 7679 (2006)PubMed
  2. 罗哈斯特区et al。点。j .精神病学1612038 - 2044 (2004)PubMed
  3. Abell F。et al。Neuroreport101647 - 1651 (1999)PubMed
  4. baron - cohen年代。et al。>。Biobehav。牧师。24355 - 364 (2000)PubMed
  5. 李J.K.et al。医学杂志。精神病学Cogn。>。神经影像学5320 - 329 (2020)PubMed
  6. Pitskel注意:et al。Dev Cogn。>。10117 - 128 (2014)PubMed
  7. Herrington J.D.et al。Soc。Cogn。影响。>。11907 - 914 (2016)PubMed