当阿德里安娜和杰曼·汉农夫妇的第二个孩子杰登 14 个月大时，这对加州夫妇开始担心有些不对劲。这个孩子变得专注于玩具汽车，不停地翻动它们并滚动轮子，而大多数其他蹒跚学步的孩子在这个年龄段会从一项活动转向另一项活动。杰登还会把汽车、杂志或积木在地板或桌子上排成直线，尽他所能排直，从不堆叠物体，就像其他孩子那样。
16 个月大时，杰登开始停止脱口而出他已经用了四五个月的短语——“抱抱，妈妈”、“捡起来”和“艾比”，他姐姐的名字——当家人叫他时，他也很少看向家人。大约在同一年龄，一个大锅意外地掉落在杰登坐的地方附近，但这个蹒跚学步的孩子完全没有反应。儿科医生告诉阿德里安娜不要担心杰登的行为，因为儿童发育往往是突发性的，尤其是在男孩中，而且语言的发育通常晚于女孩。应儿科医生的要求，阿德里安娜和杰曼带他们的孩子去看听力学家检查听力，结果证明听力正常。
杰登在 18 个月大时情况再次恶化，104 度的高烧需要去急诊室就诊。全面的医疗检查未能找到发烧的原因，孩子和父母一起回了家。体温最终消退了，但杰登再也没有说过一句话。当叫他的名字时，他也没有反应，而且只与他的母亲进行眼神交流。
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杰登生活中这一系列令人担忧的事件在 22 个月大时仍未停止。如果他想要什么东西，他会抓住阿德里安娜或杰曼的手，把他们带到他想要的东西那里。他继续被玩具汽车轮子迷住，不停地滚动它们。他还对 iPad 上的米老鼠视频着迷，他会一遍又一遍地播放，直到被要求停止。杰登也喜欢一个以轰隆隆的托马斯小火车为主角的节目，节目中有撞击声效。父母最终决定带杰登去附近一家早期干预诊所，为疑似患有自闭症的儿童，或者用临床术语来说，自闭症谱系障碍——一种以不同程度的持续性沟通和与他人互动缺陷以及从事重复行为（如摇晃或一遍又一遍地重复声音）的倾向为特征的疾病。
根据在几个小时内对杰登的仔细观察以及他父母提供的丰富细节，诊所的一位心理学家给了阿德里安娜和杰曼一个令人沮丧的消息，他们的孩子确实患有自闭症。父母最初都想知道他们是否做错了什么导致了这种疾病。阿德里安娜回忆说，尽管他们有所怀疑，但工程师杰曼还是花了一段时间才“理解”诊所对他们恐惧的确认。阿德里安娜教了 12 年的特殊教育课程，她更从容地接受了诊断。她默默地重复着：“我不能放弃”，并在心中补充了另一句鼓舞人心的座右铭：“如果我不能给他我的全部，那我还能期望别人给他什么呢？”
阿德里安娜和杰曼在杰登身上的经历与每年成千上万被诊断为自闭症谱系障碍的儿童的父母的经历相似。与杰登的情况一样，这种情况仍然是一个令人困惑的谜团，考验着医生的诊断能力。自从精神科医生利奥·坎纳首次创造“婴儿早期自闭症”这个词以来，70 年来，科学家们尚未找到任何客观的测量方法——无论是分子、基因、大脑回路中的电活动还是大脑大小的持续差异——来查明它的起源。
研究人员正在拼命试图识别这些生物学线索，希望这些信息将有助于诊断和开发更好的治疗方法。迄今为止，一些药物已经表明，它们可以控制自闭症儿童的烦躁、情绪波动和发脾气。但美国食品和药物管理局批准的药物都不能解决基本症状：语言、社交问题和重复的手势。
需求迫在眉睫。仅在美国，就有约 80 万 18 岁以下的儿童被记录患有自闭症谱系障碍，而且这个数字还在持续上升。部分上升源于筛查的增加：近六年来，美国儿科学会一直建议在 18 个月和 24 个月大时对所有儿童进行自闭症的明显迹象检查。这种趋势也源于自闭症谱系障碍复杂诊断标准的扩大。但即使没有发生这些变化，需要帮助的家庭数量仍然会很大。
看似黯淡的前景被最近一些令人鼓舞的进展所抵消。在过去的几年里，医疗专业人员已经开始传播重要的信息，即一些非药物治疗可以深刻地帮助像杰登这样的孩子。早期开始的疗法，可以将自闭症儿童置于适当的社交行为中——例如在她说话时看着母亲的脸——可能意味着特殊学校或机构的多年生活与小学和中学的正常轨道以及最终希望拥有工作和家庭之间的区别。更重要的是，在未来几年，行为疗法可能会得到新技术的补充，这些新技术将在儿童两岁生日前提供明确的诊断，以及可能纠正该疾病潜在生化失衡的药物。
早期干预带来希望
对于最近被诊断出患有自闭症的孩子的父母来说，再等十年才能批准一种新药是一种痛苦的期盼。然而，最初的绝望可以通过了解一些好的治疗选择已经存在而得到缓解。最新的研究表明，自闭症幼儿的大脑可以学习和改变，以响应行为疗法，这些疗法可以增强孩子的社交或语言技能，或者解决另一个常见问题：参与游戏和其他典型幼儿活动的困难。幼儿大脑表现出的灵活性为训练有素的专业人员和父母进行强化一对一治疗开辟了新的可能性，以减轻言语和社交互动方面的困难，而这些困难是该疾病的标志。
一种源于发展心理学和应用行为分析（一种提高认知、语言和社交技能的技术）的早期干预方法被称为丹佛早期启动模型 (ESDM)。ESDM 治疗师试图处理自闭症儿童在注意社交线索——面部表情、手势和口语——方面遇到的困难。ESDM 和其他项目——如共同注意、象征性游戏、参与和调节——将儿童的注意力吸引到面孔和声音。健康的幼儿对人脸的反应比对积木的反应更强烈，但对于自闭症儿童来说，这种模式会逆转，他们通常对物体的反应比对父母的目光更强烈。
ESDM 治疗师试图鼓励孩子集中注意力。专业人员会展示一个玩具，可能会用诱人的方式说出玩具的名字，当孩子看时，会分享玩具并开始玩耍。治疗师试图让孩子参与到旨在培养对社交活动的初步喜爱的游戏中，同时教授社交和沟通技巧。
ESDM 现在已经开始从正式的科学研究中获得验证。在国家卫生研究院的资助下，杜克大学的杰拉尔丁·道森和加州大学戴维斯分校的莎莉·J·罗杰斯评估了这项技术，最近报告了迄今为止关于早期干预自闭症有效性的最有力证据。
在从 18 个月到 30 个月大开始的两年强化训练后，接受 ESDM 的儿童比接受非 ESDM 行为项目的自闭症儿童更关注面孔。接受 ESDM 的儿童在认知测试中得分更高：他们的发育商数（一种针对非常年幼儿童的智商测试）在研究中平均比非 ESDM 行为项目的儿童高出 10.6 分。社交缺陷和重复行为的严重程度有所减轻，尽管一些与自闭症没有直接关系的症状仍然存在。
影像学显示，大脑也经历了理想的变化。当孩子看脸时激活的大脑区域在接受 ESDM 的自闭症儿童中比在非 ESDM 项目中的儿童中更亮。事实上，接受 ESDM 训练的儿童的大脑反应与典型的四岁儿童相同。当使用脑电图 (EEG) 绘制大脑电活动时，研究人员注意到，在大脑表面下方称为海马体的区域中，某些类型的脑电波（称为 theta 振荡）的功率（信号中的能量量）增加，海马体之所以如此命名，是因为它类似于希腊语 hippokampos 中的海马形状。theta 功率的增加与更集中的注意力和短期记忆功能相关。
研究人员还发现，在包括海马体在内的几个区域，alpha 振荡的功率降低了——alpha 振荡产生的 EEG 记录比 theta 波循环得更快。较低水平的 alpha 功率暗示大脑变得更适应人们的面孔。theta 的增加和 alpha 的减少共同反映了大脑表面或大脑皮层，特别是参与面孔感知的额前叶皮层和前扣带回皮层的更高水平的电活动。观察到这些变化，研究人员推测 ESDM 可能会刺激接受治疗的儿童的大脑变化，这可能解释了他们在认知测试中得分较高的原因。
ESDM 在两年多的时间里进行了 2000 多个小时的强化治疗后带来了这些变化，这是一个每周五天，每天两次，每次两小时的劳动。一种可以替代或加速这一过程的药物将对儿童及其家庭产生巨大的影响。最新的研究已经开始针对一系列药物，这些药物可以解决症状，包括社交沟通障碍、多动和注意力不集中，以及重复性、仪式性行为和睡眠障碍。
一种可以模仿 ESDM 益处的药物的主要前景是大脑激素催产素，催产素在通俗科学媒体上以“拥抱”化学物质、“道德分子”和“信任激素”等名称频频见诸报端。医学教科书认为催产素在怀孕中起作用，它可以使女性的身体为分娩做好准备。随着水平升高，乳房肿胀并充满乳汁，随后激素会引发分娩。在过去的 25 年里，研究人员了解到，男性也存在的催产素似乎在促进婴儿与母亲的结合和巩固朋友之间的信任方面发挥作用。这种激素甚至可能在准父亲中引起对婴儿的依恋感。
催产素可能有助于自闭症儿童的希望来自这样的观察，即当以静脉注射或鼻腔通道给药单剂量化合物时，通常无法区分新相识的人是“刻薄”还是“友善”的自闭症儿童可以突然察觉到这种差异。基因研究进一步证明了催产素作为一种化学物质的作用，它可以作为一种通用的社交敏感剂，尤其是在自闭症患者中。基因被调整为关闭基因 CD38（参与制造催产素）的小鼠表现出较少的信任和对其他动物的识别。此外，自闭症患者的催产素“受体”（与催产素结合并将信息传递到特定神经细胞中的蛋白质）较少，因此催产素水平较低。
这些发现为更大规模的研究铺平了道路。美国国立卫生研究院目前正在为五个机构提供 1260 万美元，用于进行鼻内催产素试验，其中患者被随机分配到治疗组或对照组。自闭症催产素改善互惠社交行为研究 (SOARS-B) 应在几年内确定催产素是否会成为常规治疗的一部分。确定这种激素是否是一种有效的药物尤其重要，因为大量家长已经在给他们的自闭症儿童服用催产素，使用的是与 DAN!（立即击败自闭症！）派别结盟的医生的处方。然而，到目前为止，证据尚不足以证明这种做法是合理的。如果催产素通过这项研究获得验证，则可能会建议使用它来促进 ESDM，使孩子准备好对治疗师的治疗做出反应。
基因线索
通往治愈——或至少更好的疗法——的漫长道路将需要更深刻地理解自闭症的精神和身体症状背后的原因。基因基础是一个重要的因素，在很大程度上仍然是一个谜，因为识别相关的突变是一项艰巨的任务。一些研究表明，个体的易感性根植于多达 400 到 800 个基因的改变。这项工作发现，这种疾病涉及所谓的拷贝数变异：DNA 大片段的添加或缺失，可能包含多个基因。
关于自闭症如何发展的基础研究现在正试图解开这种复杂的基因网络。今年一月最令人兴奋的最新发现之一。它暗示，自闭症令人麻木的复杂遗传学可能没有最初想象的那么复杂。该项目检查了来自犹他州 9 个家庭的 55 名患者的基因，这些家庭总共发现了 153 个在没有自闭症的儿童中不存在的拷贝数变异和 185 个来自已发表文献的与自闭症相关的拷贝数变异。遗传学家在来自自闭症遗传资源交流中心 (AGRE) 和费城儿童医院 (CHOP) 的 1544 名自闭症儿童以及 5762 名对照受试者（彼此之间或与犹他州的儿童无关）中搜索了相同的拷贝数变异。严格的分子检查程序最终将总数缩小到 15 个家族性和 31 个文献拷贝数变异，这些变异似乎最有可能在某种程度上与自闭症有关。
需要更多的分析来阐明这些变异可能如何导致自闭症，并解释其他非遗传性自闭症触发因素（如子宫内的激素失衡和接触环境中的化学物质）的贡献。但这项重要的研究——及其从考虑中消除许多最初目标拷贝数变异的能力——提供了证据，表明科学文献中假定与自闭症相关的许多遗传因素最终可能会被排除在外。
即使通过缩小范围的过程大幅减少了可疑遗传因素的数量，在绝大多数情况下，也永远不可能找到一种解锁每个人潜在疾病过程的单一自闭症基因。大多数时候，至少肯定有少数基因参与其中，每个基因在引发症状方面可能都起着相对较小的作用。这些基因中的许多基因可能包含所谓的从头突变——这些突变首次出现在受精卵中。
然而，一些自闭症病例已被证明源于单一的受损基因，并且在推动研究方面被证明至关重要。科学家们正在研究患有非常罕见的单基因突变的个体，这些突变约占自闭症病例的 5%。探索这些儿童的心理和分子疾病应该为在更常见的病例中，即以诱导自闭症症状的方式激活多个基因的病例中，哪里出了问题提供线索。
研究人员已经发现了几种由单基因突变引起的疾病，这些疾病会导致自闭症，以及一系列不相关的症状。一个突出的例子是雷特综合征，它主要发生在女孩身上，会损害大脑回路的发育。它使儿童的智商难以评估，有时还会导致严重的自闭症，导致已经获得的任何基本语言和基本运动技能丧失。研究的重点是能够通过滋养发育迟缓的大脑回路来逆转这些症状的化合物，其中包括一种称为 IGF-1 或胰岛素样生长因子 1 的激素。研究人员已经表明，患有类似于雷特综合征的小鼠在服用源自 IGF-1 的化合物后，症状有所减轻。一项针对多达 50 名自闭症儿童的 IGF-1 衍生物的小型试验已通过初步安全性测试，目前正在开始评估其逆转症状的能力。
随着研究的进展，未来的研究必须正视一种具有多种病因、不同严重程度以及涉及调节基本社交行为和沟通技能的大脑大区域的疾病的复杂性。需要一种多管齐下的方法来开发准确检测 18 个月大幼儿的初始症状的方法，并设计最终扩展到纠正缺陷脑细胞功能的治疗方法。除了基因分析外，寻求更好诊断工具的研究人员正在转向脑成像。已经开始对 40% 患有极少或没有语言能力的自闭症患者进行成像技术研究，试图找到更好的自闭症诊断标准。
细胞助手
在细胞水平上，研究人员正在实验室培养皿中操作干细胞，目标是开发新的治疗方法。干细胞具有转变为多种细胞类型的能力。首先，研究人员将来自患者的专门但易于获取的细胞（通常来自皮肤）转化为称为诱导多能干细胞的干细胞[参见 Konrad Hochedlinger 的“你内在的治疗师”；大众科学，2010 年 5 月]。然后，他们以某种方式处理这些细胞，将其转化为脑细胞，例如神经元或称为神经胶质细胞的支持细胞。或者，他们可以从自闭症儿童冷冻和储存的脐带血中的干细胞开始。现在，研究人员拥有相当于从自闭症患者大脑中提取的神经元或神经胶质细胞，其中充满了基因异常。
分析特定的基因构成——以及哪些基因在新制造的神经元中是活跃的——可能有助于确定年幼的孩子在自闭症谱系中的位置，无论他或她患有轻微的疾病还是严重的疾病，以至于无法说出一个字。如果细胞对特定药物反应良好——与其他细胞形成更好的连接——研究人员就有理由希望这个人也能做出良好的反应。通过应用这些技术，医生有一天可能能够确定哪种药物最有助于解决特定症状。
更长远的未来拥有更深远的潜力，这些潜力在今天只差一步就进入了科幻故事的领域。考虑一下在实验室中转化为神经元或神经胶质细胞的细胞的可能性，该细胞具有与供体相同的遗传物质，但可能已被基因改造以纠正自闭症中涉及的某些分子缺陷。在今天完全是理论的场景中，患有自闭症的儿童可以植入这些干细胞，然后接受治疗性学习体验，例如 ESDM 提供的体验。这种基因和行为疗法的结合可能会在细胞和分子水平上重塑神经系统，并可能显着改善沟通困难和重复行为。如果这种未来主义的场景真的实现，我们或许有一天能够说，我们确实正在接近治愈像阿德里安娜和杰曼的幼子杰登这样的孩子。