跳到主要内容
新闻 自闭症研究的最新进展。
新闻

大脑的前额叶皮层指挥着社交玩家的交响乐

通过/ 2019年2月20日

自闭症患者发现具有挑战性的许多日常活动都是非常复杂的。例如,社会互动涉及涉及察觉他人的行为,解释其细微差别,然后进行适当的反应。此序列需要精神上灵活性(切换任务或策略的能力),短期(或“工作”)内存和脉冲控制。

这些所谓的“执行职能”不仅适用于社交互动,而且还适应改变,防止情绪爆发和学习。有些证据表明自闭症女孩有更多的问题与自闭症男孩的执行功能。

这些问题的根源可能在于大脑中被称为前额叶皮层的部分。这个区域协调执行功能,就像指挥交响乐的大师。

当然,一个指挥需要一个管弦乐队:大脑的纹状体拨动动机的琴弦;杏仁核发出情感的号角;丘脑整合感官输入。这些和其他大脑区域在许多情况下只有在前额叶指挥棒的作用下才能有效工作。

“这些区域也无法相互协调,如果没有管弦乐队指挥的管束,他们就无法完成自己的工作,”他说Audrey Brumback.他是德克萨斯大学奥斯汀分校神经学助理教授。

不同步的指挥可能是一些自闭症特征的部分原因,包括社交技巧问题、发脾气和易怒。前额皮质“在大量研究自闭症潜在病理的研究中都有涉及,”他说德国墨菲他是伦敦国王学院精神病学教授。

证据来自对大脑结构和功能的研究,包括对自闭症患者和动物模型的调查,并暗示遗传和环境风险因素。同时,它也为科学家提供了治疗的解剖学目标。

扩大证据:

在自闭症患者中,位于前额后面的前额皮质可能会显示出一些结构上的异常。一项尸检分析表明自闭症儿童患有前额叶皮层的神经元更多比控制。他们可能还包含补丁未成熟的细胞,没有表现出皮层的分层组织特征。

“你有过多的神经元,但它们发育不全,”他说Eric Courchesne说道他是加州大学圣地亚哥分校神经科学教授,领导了这些研究。

对自闭症患者的成像研究也表明非典型功能连接在前额叶皮质和其他大脑区域之间。例如,多项研究报告了异常弱远程连接一项研究发现,具有特定基因突变的人CNTNAP2基因显示增加了连接在该地区。

其他自闭症基因也可能影响前额叶皮层的结构和功能高水平表达在胎儿发育期间,自闭症风险的关键时间。鼠标研究也支持这个想法。例如,研究人员在9月份报告的小鼠缺乏Shank3.有弱连接都是在前额皮质内以及前额叶皮层和其他区域之间。

前额叶皮层似乎也是免疫系统在自闭症中的作用的一个热点。缺乏T细胞的小鼠作为免疫系统的重要组成部分,他们有自闭症的社会缺陷。和老鼠缺乏干扰素 - 伽玛这是一种由T细胞产生的免疫分子。两组老鼠的前额叶皮质内连通性都增加了。

灯光效果:

另一种证据涉及在某些社会困难中表征自闭症的前额叶皮质中的改变活性。

例如,2017年的一项研究发现,在缺乏CNTNAP2或FMR1,并在原始暴露于癫痫药物丙戊酸,神经元将前额叶皮质连接到丘脑中不太活跃而不是在控制中。

“这真的很令人兴奋,因为它是我们观察到不同动物模型之间收敛的第一个研究之一,”Brumback说,谁作为博士后研究员vikaas sohal.在加利福尼亚州旧金山加州大学的实验室。

Brumback和其他人使用了一种称为Optogensics的技术,以表明操纵前额叶皮质内某些神经元的活动影响小鼠中的社会行为。Brumback和她的同事发现,在进一步的情况下促进了丙咯酸暴露的小鼠中的缓慢前额叶皮质神经元的活动减少社会利益而在老鼠身上,关闭这些细胞可以改善它们的社交行为。

同样,另一组研究人员在2017年报告称,在CNTNAP2小鼠中,打开抑制性神经元改善社会行为,就像关闭兴奋性神经元一样。然而,去年的另一项研究揭示了这一点增加抑制性神经元的活性在前额外,Cortex在突变中减轻了小鼠的社会缺陷nlgn3.

这些研究表明,前额叶皮质中的活动改变活动可以让一些有自闭症的人受益。研究人员正在测试可能完成这一点的药物疗法。一小部分2017年研究表明一种称为riluzole的药物促进自闭症男士前额叶皮质和其他大脑区域之间的弱功能连通性,将其符合控制权。

创建控制:

其他研究人员正在寻求认知疗法来塑造前额叶皮层的活动。一个小组正在探索使用认知行为疗法(CBT),广泛使用的心理治疗形式,以缓解自闭症人们的侵略,烦躁和焦虑。目标是通过促进情绪控制,前额叶皮质的功能来缓解这些特征。

CBT包括重构消极想法,改变人们对这些想法的反应。例如,一个对与老师谈论作业感到焦虑的青少年可以通过思考老师想帮助她,而不是评判她来学习如何与老师互动。

根据首席研究员的说法,一项针对10名自闭症青少年的认知行为治疗焦虑的初步研究取得了令人满意的结果Kevin Pelphrey他是夏洛茨维尔市弗吉尼亚大学的神经学教授。

患有自闭症的青少年在执行需要情绪控制的任务时,前额叶皮层和杏仁核(大脑中的情绪中枢)之间的连接很差1。该治疗改善了这种连接和平静的情绪产生的大脑系统 - 作为导体可能会导致管弦乐队进入Diminuendo来安静的音乐。

Pelphrey说:“这使得我们知道对很多人来说是一种很好的治疗方法,似乎对自闭症患者也有好处。”

他的团队正在分析一项针对患有神经发育障碍(包括自闭症)的青少年的攻击性和易怒的CBT试验的数据。他们还对自闭症患者的焦虑进行了随机对照试验。

安·格里斯沃尔德对本文有贡献。


参考文献:
  1. Pitskel注意:等等。开发。Cogn。Neurosci。10,117-128(2014)PubMed.