当阿德里安娜和杰梅因·汉农的第二个孩子杰登14个月大时，这对加州夫妇开始担心有些不对劲。这个孩子开始专注于玩具汽车，不停地翻转它们并滚动它们的轮子，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跳到另一项活动。杰登还会将汽车、杂志或积木在地板或桌子上排成直线，尽他所能地排直，从不堆叠物体，就像其他孩子会做的那样。
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着的地方附近，但这个蹒跚学步的孩子根本没有反应。儿科医生告诉阿德里安娜不要担心杰登的行为，因为儿童发育往往会爆发式地发生，尤其是在男孩中，而且语言通常比女孩发育得晚。应儿科医生的要求，阿德里安娜和杰梅因带他们的孩子去看听力学家进行听力测试，结果证明听力正常。
杰登在18个月大时情况再次恶化，高烧104度需要去急诊室就诊。全面的医疗检查未能找到发烧的根源，孩子和父母一起回家了。体温最终下降了，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，而且他只和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个月大时仍然没有减弱。如果他想要什么东西，他会抓住阿德里安娜或杰梅因的手，把他们带到他想要的东西面前。他继续被玩具汽车轮子迷住，不停地滚动它们。他还沉迷于iPad上的米老鼠视频，他会一遍又一遍地播放，直到被要求停止。杰登也很喜欢一个以轰鸣的托马斯小火车为主角的节目，节目中有撞击声效。他的父母最终决定带杰登去附近的一家早期干预诊所，为疑似患有自闭症的儿童提供服务，或者用临床术语来说，自闭症谱系障碍——这种疾病的特点是，在不同程度上，在与他人交流和互动方面存在持续的缺陷，并且倾向于从事重复性行为，例如摇晃或一遍又一遍地重复声音。
根据对杰登在几个小时内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梅因一个毁灭性的消息，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，但工程师杰梅因还是花了一段时间才“接受”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，她对诊断结果更为平静。她默默地重复着：“我不能放弃”，并补充了一句励志名言：“如果我不能给他我的全部，那我还能期望别人给他什么呢？”
阿德里安娜和杰梅因与杰登的经历与每年成千上万被诊断患有自闭症谱系障碍的父母的经历相似。正如杰登的案例一样，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。自从精神病学家利奥·坎纳首次提出“婴儿早期自闭症”这一术语以来的70年里，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——来确定它的起源。
研究人员正在拼命试图识别这些生物学线索，希望这些信息能够促进诊断和更好疗法的开发。迄今为止，一些药物已显示出可以控制患有自闭症的儿童的易怒、情绪波动和发脾气。但是，食品和药物管理局批准的药物中，没有任何一种可以解决基本症状：语言、社交问题和重复性手势。
需求迫在眉睫。美国疾病控制与预防中心对自闭症患病率（在特定日期患有自闭症的人的百分比）的估计已从2012年至2014年间的八十八分之一增加到六十八分之一，增加了30%，而且这一比率还在持续上升。部分上升源于筛查的增加；美国儿科学会建议在儿童18个月和24个月大时检查所有儿童是否具有明显的体征。这种趋势也源于自闭症谱系障碍复杂诊断标准的扩大。但即使这些变化没有发生，需要帮助的家庭数量也会很大。
与这种看似黯淡的前景形成对比的是令人鼓舞的最新进展。在过去的几年里，医疗专业人员已经开始传播重要的信息，即一些非药物治疗方法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患有自闭症的儿童置于适当的社交行为形式中——例如，在她说话时看着母亲的脸——这可能意味着在特殊学校或机构中度过多年，还是在小学和中学期间走上正常轨道，并最终有望在成年后找到工作和家庭。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之前提供明确的诊断，并由可能纠正潜在生化失衡的药物来补充这种疗法。
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展望。然而，最初的绝望可以通过了解已经存在一些好的治疗选择来缓解。最新的研究表明，患有自闭症的幼儿的大脑可以学习和改变，以响应增强幼儿大脑可塑性的行为疗法（大脑因新的内在和外在影响而发生变化）。这种灵活性为训练有素的专业人员和父母进行强化的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，而这些困难是这种疾病的标志。
近年来，近六种早期干预方法已经出现；它们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）。早期干预治疗师试图解决患有自闭症的儿童在注意社交暗示（面部表情、手势和口语）方面遇到的困难。这些治疗方法吸引了儿童对脸和声音的注意力。健康的年轻人对脸的反应比对积木的反应更大，但对于患有自闭症的儿童来说，这种模式会逆转，他们通常对物体的反应比对父母的目光反应更大。
我们最熟悉称为ESDM（早期开始丹佛模式）的早期干预疗法，因此我们将在此处重点介绍这种方法。在这种方法中，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，可能会以诱人的方式说出玩具的名字，当孩子看时，会分享它并开始玩耍。治疗师试图让孩子参与到旨在培养对社交活动的喜爱的游戏中，同时教授社交和沟通技巧。在国立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·罗杰斯对该技术进行了评估，并报告了其对自闭症的有效性的有力证据。
在任何地方从18个月到30个月大开始进行为期两年的强化ESDM训练后，孩子们比参加社区常用干预计划的自闭症年轻人更关注面孔。接受ESDM的孩子在认知测试中得分更高：他们的发育商（针对非常年幼儿童的智商测试）在研究中平均比其他治疗计划中的儿童高出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。
影像学检查显示，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其他计划中的儿童中更亮。事实上，接受ESDM训练的年轻人的大脑反应与典型的四岁儿童的大脑反应相同。当使用脑电图（EEG）绘制大脑电活动图时，研究人员注意到，在大脑表面下方深处的一个称为海马体的区域（大脑的记忆中心，以希腊语hippokampos命名，因为它类似于海马的形状）中，被称为theta振荡的某些类型脑电波的功率（信号中的能量量）有所增加。研究发现，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，包括海马体在内的几个区域的alpha振荡（产生EEG信号，其周期上下波动比theta波更快）的功率有所降低。较低水平的alpha功率暗示大脑正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，特别是参与面部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发生变化，这可以解释他们在认知测试中得分较高的原因。
关于各种自闭症儿童早期干预疗法的研究正在获得大量的科学关注，这是理所当然的。但是，我们应该注意到，可能是花在这些疗法上的时间量，而不是所采用的策略或方法，才是对这些年轻人产生影响的原因。ESDM在两年多的时间里，经过2000多个小时的强化治疗后，带来了这些观察到的变化，这是一项每周五天，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，以解决症状，包括社交沟通障碍、多动症和注意力不集中，以及重复性的仪式化行为和睡眠障碍。
一种可以模仿早期干预计划益处的领先药物前景是脑激素催产素，它在大众科学媒体上以“拥抱化学物质”、“道德分子”和“信任激素”等名称多次成为头条新闻。催产素在医学教科书中以其在妊娠中的作用而闻名，它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，随后激素触发分娩。在过去的25年中，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 bonding 以及巩固朋友之间的信任方面发挥着作用。这种激素甚至可能在准父亲身上诱发对婴儿的依恋感。
催产素可能帮助患有自闭症的年轻人的希望来自这样的观察，即当以单剂量静脉注射或在鼻腔通道内施用该化合物时，通常无法区分新认识的人是“刻薄”还是“友善”的自闭症儿童可以突然检测到这种差异。遗传研究进一步证明了催产素作为一种化学物质的作用，它可以作为一般的社交敏感剂，尤其是在自闭症患者中。基因被调整为关闭参与催产素产生的CD38基因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”（与催产素结合并将其信息传递到特定神经细胞中的蛋白质）也较少，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。“催产素改善自闭症互惠社交行为研究”（SOARS-B）应确定催产素是否会成为常规治疗的一部分。确定该激素是否是一种有效药物尤为重要，因为大量父母已经对患有自闭症的子女施用催产素。然而，到目前为止的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早期干预计划，使儿童准备好对治疗师的帮助做出反应。
遗传线索
治愈——或至少是更好的疗法——的漫长道路将需要更深入地了解自闭症的精神和身体症状背后的原因。遗传基础是许多重要因素之一，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大片段的添加或删除，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理清这种复杂的遗传网络。最近最令人兴奋的遗传发现之一暗示，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九个家庭的55名患者的遗传学，结果发现他们共有153个拷贝数变异，这些变异在没有自闭症的儿童中不存在，并且有185个与已发表文献中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个家族性拷贝数变异和31个文献拷贝数变异，这些变异似乎最有可能以某种方式与自闭症有关。
“拥抱化学物质”被定位为自闭症药物
催产素促进与他人互动的能力引起了人们对其用于治疗自闭症社交缺陷的兴趣。在患有自闭症的儿童中，理论上，催产素可以增强建立关系的动力，从而导致最终增强认知功能的良性循环（红色）。关于该化学物质有效性的初步结论有待正在进行的临床试验的结果。
图片来源：大众科学
需要进行更多分析，以阐明变异可能如何导致自闭症，并解释其他非遗传性自闭症诱因（如子宫内的激素失衡和环境中的化学物质暴露）的贡献。但是，像这样的重要研究及其从考虑中消除科学文献中最初针对的许多拷贝数变异的能力，提供了证据，表明科学文献中推测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winnowing过程显着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可以解开每个人潜在疾病过程的单一自闭症基因。大多数时候，至少肯定会涉及少数基因，每个基因可能在引发症状方面起相对较小的作用。这些基因中的许多基因可能包含所谓的de novo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受损基因，并且在推进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为更常见的病例提供线索，在这些病例中，多个基因以诱发自闭症症状的方式被激活。
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，并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形式，导致已经获得的任何基本语言和基本运动技能丧失。研究的重点是可以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。研究人员已经证明，患有类似雷特综合征的小鼠在用IGF-1衍生的化合物给药后，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，未来的研究必须应对一种具有多种病因、不同严重程度以及大脑中调节基本社交行为和沟通技能的网络参与的疾病的复杂性。将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。除了遗传学分析外，寻找更好诊断工具的研究人员正在转向脑成像。已经开始对脑成像技术进行研究，这些技术对40%的语言能力极低或没有语言能力的自闭症患者进行成像，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，目标是开发新的疗法。干细胞具有转化为多种细胞类型的能力。首先，研究人员将来自患者的特化但易于获取的细胞（通常来自皮肤）转化为称为诱导多能干细胞的干细胞[参见康拉德·霍克林格的“你的内在治疗师”]。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的支持细胞。或者他们可以从患有自闭症的儿童的冷冻和储存的脐带血中的干细胞开始。现在，研究人员拥有了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，其中充满了遗传异常。
对特定遗传构成以及哪些基因在新制造的神经元中处于活跃状态的分析可能有助于确定可以将幼儿放在自闭症谱系中的哪个位置，无论他或她患有轻度疾病还是会阻止说出一个词的重度病例。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——研究人员将有理由希望该人也可能做出积极反应。通过应用这些技术，医生有朝一日可能能够确定哪些药物最有助于解决特定症状。
更长远的展望甚至拥有更深远的可能性，这些可能性今天距离科幻故事的领域只有一步之遥。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，该细胞包含与供体相同的遗传物质，但可能已经过基因改造以纠正自闭症中涉及的某些分子缺陷。这种基因编辑方法正在中国和其他亚洲国家应用，并且最近已在英国获得批准。在今天完全是理论上的情景中，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，例如早期干预提供的体验。基因和行为疗法的这种结合可以从细胞和分子水平重塑神经系统，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，我们有一天可能会说，我们确实正在接近治愈像阿德里安娜和杰梅因的年轻杰登这样的孩子。