患有自闭症儿童的大脑显示出不同寻常的折叠模式

患有自闭症儿童的大脑折叠方式与同龄人不同。他们的大脑是异常平滑还是褶皱复杂取决于位置和年龄

仅为说明目的。

两项新的研究表明,患有自闭症儿童的大脑折叠方式与同龄人不同。但他们的大脑是异常平滑还是褶皱复杂取决于位置和年龄。

其中一项研究表明,与对照组相比,学龄儿童和青少年自闭症患者大脑外层(即大脑皮层)的某些区域折叠更为复杂。

该研究的负责人,圣地亚哥州立大学心理学教授拉尔夫-阿克塞尔·穆勒说,在年轻人中,这种折叠差异可能是自闭症大脑最明显的结构特征。例如,他们的大脑在总体脑容量或表面积方面往往没有表现出差异。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


“看起来[大脑折叠]实际上是一个相当敏感的解剖学指标,”他说。

相比之下,第二项研究表明,除非患有大脑扩大的学龄前自闭症儿童,否则他们的大脑不会表现出过度的折叠。并且,学龄前自闭症儿童的某个大脑区域异常平滑。

这些研究共同增加了证据,表明在自闭症大脑中,折叠遵循不同的发育路径,这与对照组不同。

华盛顿特区乔治华盛顿大学语言、语言和听力科学助理教授格雷格·华莱士说:“这太令人着迷了。”他没有参与这两项研究。“患有自闭症会影响各种事物的发育轨迹,包括皮质结构,”他说。

褶皱表面

穆勒和他的团队扫描了 64 名自闭症儿童和青少年以及 64 名对照组(年龄在 6 至 18 岁之间)的大脑。他们通过比较大脑褶皱内的大脑皮层表面积与暴露的皮层面积来衡量折叠程度。这项测量反映了大约 340,000 个皮层点上的褶皱数量及其深度。

研究发现,自闭症青少年在左颞叶和顶叶(分别负责处理声音和空间信息的区域)的斑块中显示出大量折叠。他们还在大脑右侧的颞叶和额叶区域(包括控制决策和运动技能的区域)显示出过度折叠。

他们在枕叶皮层(大脑的视觉中心)的一个点上的折叠较少。

研究人员还研究了来自自闭症脑成像数据交换 (ABIDE)(一个开放存取数据存储库)的 31 名自闭症儿童和 31 名对照组(年龄在 7 至 18 岁之间)的扫描结果。他们发现在颞叶和额叶区域(靠近他们原始样本中的区域)发现了明显的折叠。

华莱士说,在 ABIDE 样本中复制他们的结果是这项工作的优势。“同时拥有这两件事确实让我们对研究结果更有信心,”他说。

圣地亚哥州立大学心理学副研究教授露丝·卡珀(与穆勒共同领导这项研究)说,许多折叠过度的大脑区域是在妊娠期间最早发育出褶皱的区域。她说,这些区域的早期发育中断可能会随着时间的推移放大折叠。

或者,鉴于大多数儿童晚期自闭症患者的大脑并非过大,过度折叠或脑回化可能是儿童早期大脑过度生长的残余。“我认为我们在脑回化指数中看到的是这些发育异常的痕迹,”穆勒说。该结果于 5 月 16 日发表在《大脑皮层》杂志上。

展开的故事

在另一项研究中,研究人员扫描了 105 名自闭症男孩和 49 名对照组(年龄 3 岁)的大脑。他们发现,自闭症儿童的大脑在负责识别面孔的大脑区域异常平滑。但除此之外,自闭症儿童的大脑中没有不寻常的折叠模式。

然而,在 17 名患有大脑扩大的自闭症男孩亚组中,研究人员发现在沿着分隔半球的线上的五个皮层区域中发现了折叠增加。

该研究的主要研究员,加州大学戴维斯分校精神病学和行为科学副教授克里斯汀·诺达尔说,这一发现表明,患有大脑扩大的儿童患有特定亚型的自闭症。“我们越来越相信,他们确实代表了一个独特的亚群,不仅在脑容量方面,而且在脑差异模式方面也是如此。”

诺达尔和她的团队还在 5 岁时再次扫描了其中一些儿童的大脑。他们发现,在此期间,自闭症儿童皮层的四个区域的折叠趋于增加,但在对照组中,折叠大致保持不变。研究人员在巴尔的摩举行的 2016 年自闭症研究国际会议上早期介绍了这些结果。他们于 5 月 30 日在《大脑皮层》杂志上发表了更新后的研究结果。

穆勒和他的团队通过比较不同年龄段的儿童,发现了不同发育轨迹的迹象。在自闭症青少年和对照组中,额叶、顶叶和枕叶的大片区域的皮质折叠似乎都随着年龄的增长而减少。但在某些区域,自闭症青少年的这种下降速度比对照组快。

这两项研究共同表明,自闭症患者的皮质折叠和展开方式都不同。但这个故事究竟如何展开,还需要来自两个团队的新数据:穆勒和他的团队计划研究幼儿和中年自闭症成人,诺达尔的团队的目标是跟踪相同的儿童到青春期。

延伸阅读

这个故事最初发表于光谱

© . All rights reserved.