腦發(fā)育是一個遵循自然規(guī)律的精密過程，而孤獨(dú)癥譜系障礙（簡稱孤獨(dú)癥或自閉癥）作為一種高發(fā)的兒童發(fā)育障礙，其發(fā)生、發(fā)展與大腦的發(fā)育異常密切相關(guān)。深入理解腦發(fā)育的底層邏輯，找準(zhǔn)孤獨(dú)癥的核心病理機(jī)制，才能讓干預(yù)與治療更具科學(xué)性、針對性。

今天，是第19個“世界孤獨(dú)癥關(guān)注日”，中國科協(xié)之聲與您共同走進(jìn)國家科技傳播中心學(xué)術(shù)發(fā)展講堂，聽聽腦發(fā)育與孤獨(dú)癥領(lǐng)域?qū)＜?/strong>于翔如何解析孤獨(dú)癥背后的腦科學(xué)真相→

人物簡介

于翔，腦發(fā)育與孤獨(dú)癥領(lǐng)域?qū)＜摇１本┐髮W(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、醫(yī)學(xué)部孤獨(dú)癥研究中心主任。主要從事調(diào)節(jié)大腦皮層神經(jīng)環(huán)路形成與可塑性的分子機(jī)制，以及孤獨(dú)癥的發(fā)病機(jī)理研究。

腦發(fā)育的自然規(guī)律：研究與干預(yù)的底層遵循

人類的神經(jīng)系統(tǒng)由上千億神經(jīng)元及相似數(shù)目的膠質(zhì)細(xì)胞組成，神經(jīng)環(huán)路的功能實(shí)現(xiàn)依賴于神經(jīng)元間精準(zhǔn)的突觸連接。

神經(jīng)系統(tǒng)的基本元件及其數(shù)量級

出生時，人的大部分神經(jīng)細(xì)胞已產(chǎn)生，但神經(jīng)細(xì)胞之間的突觸連接尚少。生命前3年是突觸連接形成的高峰期，每天有上千億個突觸誕生。外界的感官刺激通過神經(jīng)電活動，推動突觸建立。

此后，大腦進(jìn)入關(guān)鍵優(yōu)化修剪階段——保留并強(qiáng)化承載重要信息的突觸，消退無用突觸，形成適配環(huán)境的最優(yōu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。“先構(gòu)建后優(yōu)化”過程中，大腦對環(huán)境刺激高度敏感。

環(huán)境對腦發(fā)育與腦功能有重要影響（以鳴禽為例）

能力發(fā)展存在敏感期與關(guān)鍵期：感覺運(yùn)動腦區(qū)率先發(fā)育，隨后是語言，最后是高級認(rèn)知；情感發(fā)育則貫穿始終。6歲前是兒童的感覺運(yùn)動腦區(qū)發(fā)育的高峰，而18歲時高級認(rèn)知能力還具有高度的可塑性。遵循這一自然時序規(guī)律的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練往往事半功倍。

不同腦功能隨年齡的發(fā)展曲線

大腦發(fā)育遵循“用進(jìn)廢退”原則，任何技能掌握需反復(fù)練習(xí)，優(yōu)化突觸連接。這些基本規(guī)則是理解孤獨(dú)癥的病理機(jī)制、制定科學(xué)干預(yù)策略的重要基礎(chǔ)。

突觸密度隨年齡增長的變化

孤獨(dú)癥的核心特征：遺傳與環(huán)境交織的發(fā)育異常

孤獨(dú)癥的核心臨床特征包括社交溝通與互動缺陷、刻板重復(fù)行為、興趣狹窄及感知覺異常，且癥狀在幼年出現(xiàn)。從發(fā)病原因來看，孤獨(dú)癥是遺傳與環(huán)境相互作用的結(jié)果，遺傳因素占主導(dǎo)，遺傳度高達(dá)60%-90%。針對不少家庭“父母無病、孩子患病”的困惑，核心原因是孩子基因組的新發(fā)突變。孤獨(dú)癥存在明顯性別差異，男女患者比例約為4:1。

目前科研人員已發(fā)現(xiàn)超1400個孤獨(dú)癥候選基因，多數(shù)負(fù)責(zé)編碼突觸蛋白或轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，前者直接影響神經(jīng)元間的突觸連接，后者則作用于大腦的整體發(fā)育進(jìn)程，但目前僅100多個基因可用于臨床診斷，因部分基因突變僅增加患病風(fēng)險(xiǎn)而非必然致病。

公眾普遍關(guān)注的孤獨(dú)癥發(fā)病率逐年升高問題，并非單純實(shí)際發(fā)病率提升，而是多因素疊加的結(jié)果：診斷標(biāo)準(zhǔn)拓展，納入了更廣義的患者人群；社會公共意識提高，發(fā)現(xiàn)了更多潛在病例；兒童日常社交場景減少，缺乏社交訓(xùn)練加劇了癥狀表現(xiàn)。

母親孕期感染或免疫激活，可最多提升子代患病風(fēng)險(xiǎn)一倍。但這一數(shù)據(jù)需理性解讀：以人群基礎(chǔ)患病率約1%計(jì)算，即便暴露于這類風(fēng)險(xiǎn)，絕大多數(shù)子代仍不會患病。這說明環(huán)境因素的影響需要結(jié)合個體基因背景。環(huán)境是一把“雙刃劍”：一方面，感染等負(fù)面因素可增加風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，豐富的環(huán)境刺激和行為干預(yù)則能產(chǎn)生積極效果。

基因與環(huán)境對孤獨(dú)癥發(fā)病的影響

腦發(fā)育異常是孤獨(dú)癥核心癥狀的底層根源

孤獨(dú)癥臨床特征并非孤立存在的行為異常，而是腦發(fā)育過程中多個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題的外在表現(xiàn)。

感知覺異常是孤獨(dú)癥最普遍的特征，超90%的患者在一兩歲時就已顯現(xiàn)。表現(xiàn)為視覺、聽覺、嗅覺、味覺等高反應(yīng)或低反應(yīng)，個體差異顯著：有的厭惡目光、對噪音敏感；有的則癡迷旋轉(zhuǎn)物體、不怕打針。

這種異常使患者感受到的世界與常人迥異，普通刺激可能引發(fā)強(qiáng)烈感官沖擊，導(dǎo)致脾氣暴躁、行為異常，但也讓部分患者在畫畫、音樂、數(shù)字等領(lǐng)域展現(xiàn)出特殊天賦。但并非所有孤獨(dú)癥都是“天才”。多數(shù)患者并無超凡能力，有些“天賦”與他們的感知覺異常、專注度高相關(guān)。

孤獨(dú)癥人士感覺輸入模擬視頻

患者對社交刺激的反應(yīng)可分為兩種：喚醒過高者因恐懼刻意回避社交，喚醒過低者對社交淡漠、缺乏主動動機(jī)。二者外在均表現(xiàn)為“不愿交流”，但干預(yù)方向截然相反。喚醒過高者需要降低外界刺激以緩解其社交恐懼，喚醒過低者則需要提升社交獎賞以激發(fā)其社交興趣。臨床中可通過檢測瞳孔大小等指標(biāo)，精準(zhǔn)判斷背后原因，實(shí)現(xiàn)針對性干預(yù)。

部分患者存在突觸過度生長或修剪異常問題。臨床研究發(fā)現(xiàn)，有些孤獨(dú)癥兒童兩歲時頭圍明顯偏大，提示突觸修剪速度慢于正常發(fā)育兒童，有些無用的突觸未被及時消退，導(dǎo)致神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)優(yōu)化，信息處理效率低下。

此外，突觸穩(wěn)態(tài)異常使患者對環(huán)境刺激適應(yīng)能力下降；神經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)異常影響多巴胺、催產(chǎn)素等分泌，進(jìn)而干擾社交和情緒表達(dá)；社交學(xué)習(xí)的缺失，讓患者難以在新場景靈活調(diào)整行為，形成持續(xù)社交障礙。

孤獨(dú)癥的干預(yù)展望：立足早期，堅(jiān)持個體化科學(xué)適配

孤獨(dú)癥的干預(yù)仍是世界性難題，但腦發(fā)育研究明確了核心方向——發(fā)育早期是干預(yù)的黃金窗口。哈佛大學(xué)研究顯示，6歲以下兒童每投入1元教育資金，能獲得18倍回報(bào)，而成年人的回報(bào)比僅約1:1，這充分印證了“早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)”的重要性。

不同年齡大腦的可塑性和改變所需的努力

孤獨(dú)癥的高度異質(zhì)性決定必須堅(jiān)持個體化原則。2022年《柳葉刀》發(fā)布的委員會報(bào)告指出，孤獨(dú)癥治療方案需根據(jù)患者個體以及家庭的情況和意愿制定，且需持續(xù)調(diào)整至成年。針對不同嚴(yán)重程度患者，干預(yù)目標(biāo)各有側(cè)重：智商40以下的重度患者，核心是實(shí)現(xiàn)生活自理、保障生命安全；輕度患者以培養(yǎng)學(xué)校和社會融入能力為核心；需結(jié)合自身能力和家庭資源制定可行目標(biāo)。

目前尚無能夠“治愈”孤獨(dú)癥的藥物。臨床可針對癲癇、多動等伴隨問題進(jìn)行藥物治療，而社交等核心癥狀的改善，仍需以行為訓(xùn)練為主。遵循兒童發(fā)育規(guī)律的自然發(fā)展行為干預(yù)（Naturalistic Developmental Behavioral Interventions，縮寫NDBI）是目前有效的行為療法。其核心理念是在日常自然的生活場景中，以兒童的興趣為主導(dǎo)，引導(dǎo)其發(fā)展模仿、共同注意、社交互動等核心社交技能，強(qiáng)調(diào)技能的實(shí)用性和泛化能力。

早期介入丹佛模式（Early Start Denver Model，縮寫ESDM）和讓家長成為孩子溝通技能的引導(dǎo)師（Improving Parents As Communication Teachers，縮寫ImPACT）是該類干預(yù)方式的代表。關(guān)鍵在于教會家長如何促進(jìn)孩子溝通的相關(guān)技能。家長是孤獨(dú)癥干預(yù)中不可或缺的一環(huán)，機(jī)構(gòu)訓(xùn)練無法替代家庭的自然生活場景，只有家長掌握了科學(xué)的干預(yù)方法，讓干預(yù)融入家庭日常生活，才能實(shí)現(xiàn)“生活中學(xué)，學(xué)以致用”，且家長的情緒狀態(tài)直接影響干預(yù)效果。這種干預(yù)方式的本質(zhì)，是發(fā)育科學(xué)與行為分析科學(xué)的有機(jī)結(jié)合，讓干預(yù)擺脫機(jī)械訓(xùn)練的局限，更貼合兒童的發(fā)育特點(diǎn)。

神經(jīng)調(diào)質(zhì)因子是由神經(jīng)元釋放的化學(xué)物質(zhì)，可對神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行廣泛、緩慢且持久的調(diào)控。催產(chǎn)素是一種肽類神經(jīng)調(diào)質(zhì)，除最初被發(fā)現(xiàn)的增強(qiáng)分娩和泌乳功能，還與社交行為密切相關(guān)，能增加人際信任、提升社交興趣。動物實(shí)驗(yàn)表明，無論是通過撫摸促進(jìn)內(nèi)源性分泌，還是外源性補(bǔ)充，催產(chǎn)素均可增強(qiáng)社交功能，且幼年干預(yù)效果更佳。

但催產(chǎn)素并非“社交神藥”，其作用是提升社交興趣、強(qiáng)化行為訓(xùn)練效果，不能替代社交技能學(xué)習(xí)，且需結(jié)合積極的社交互動。治療效果與個體內(nèi)源催產(chǎn)素水平、患者年齡等相關(guān)。目前催產(chǎn)素應(yīng)用的重要目標(biāo)是明確其能有效治療的患者亞群特征。

除上述行為訓(xùn)練、催產(chǎn)素輔助干預(yù)等方法，也有研究者在開發(fā)靶向突觸蛋白的藥物、基因編輯等治療方法。這些療法有望對有明確遺傳突變且癥狀較重的患者提供靶向治療，但其安全性還需要進(jìn)一步評估。

探討與展望：孤獨(dú)癥研究和干預(yù)更精準(zhǔn)、更科學(xué)、更人性化

推動孤獨(dú)癥早期量化、標(biāo)準(zhǔn)化診斷體系的建立，實(shí)現(xiàn)疾病的早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)；開展科學(xué)分型研究，根據(jù)干預(yù)需求分類，精準(zhǔn)匹配方案；研發(fā)更多安全、無創(chuàng)的干預(yù)手段，同時建立科學(xué)效果評估體系……這些都是未來孤獨(dú)癥研究需要關(guān)注的地方。

更重要的是，要關(guān)注孤獨(dú)癥患者的全生命周期發(fā)展，不僅重視兒童期的干預(yù)，更要為其成年后的生活、學(xué)習(xí)、工作提供支持，讓更多孤獨(dú)癥患者能融入社會，實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。

對談環(huán)節(jié)，國家兒童醫(yī)學(xué)中心、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院兒童保健科主任徐秀，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部孤獨(dú)癥研究中心聯(lián)合創(chuàng)始人張嶸，北京師范大學(xué)心理學(xué)部教授韓卓和于翔圍繞前沿探索、科學(xué)理解與未來展望進(jìn)行了探討交流。

孤獨(dú)癥干預(yù)首要技能是孩子要抬眼看人

徐秀從臨床實(shí)踐出發(fā)，強(qiáng)調(diào)干預(yù)的核心目標(biāo)是提升孩子的社交主動性，首要技能不是語言，而是“抬眼看人”，能關(guān)注人，觀察他人的言行舉止。在此基礎(chǔ)上，干預(yù)應(yīng)圍繞日常基本生活技能展開，讓孩子在吃飯、穿衣等日常場景中學(xué)會獨(dú)立生活，并通過互動自然習(xí)得語言和規(guī)則。

她表示，干預(yù)必須遵循NDBI理念，在真實(shí)生活場景中以孩子的興趣和需求為引導(dǎo)，而非機(jī)械訓(xùn)練。這一切能否落地，關(guān)鍵在于賦能家長，只有家長掌握了科學(xué)方法，干預(yù)才能真正融入日常、持續(xù)有效。

在早期識別方面，她認(rèn)為孤獨(dú)癥目前仍是癥狀學(xué)診斷，需根據(jù)年齡判斷該出現(xiàn)的社交技能是否出現(xiàn)（如9個月應(yīng)有聯(lián)合共同注意），若缺失則高度懷疑。她與哈工大團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)的AI篩查系統(tǒng)針對一歲半到兩歲孩子，與專業(yè)醫(yī)生匹配度達(dá)90%以上，可彌補(bǔ)基層專業(yè)資源不足的短板。

國家兒童醫(yī)學(xué)中心、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院兒童保健科主任徐秀交流觀點(diǎn)

可辯證看待孤獨(dú)癥是“疾病”還是“差異”

面對孤獨(dú)癥是要被修復(fù)的“疾病”還是被接納的差異這一問題，張嶸從神經(jīng)多樣性視角出發(fā)，強(qiáng)調(diào)要以辯證眼光看待孤獨(dú)癥的核心特質(zhì)。她認(rèn)為，孤獨(dú)癥患者雖然有社交障礙但可以節(jié)約人際耗能、更易專注做事；刻板行為可轉(zhuǎn)換為堅(jiān)持與專注，局限性興趣經(jīng)刻意練習(xí)后可轉(zhuǎn)化為特長；感知覺異常則可能帶來超常的覺察力與判斷力。

因此，干預(yù)目標(biāo)應(yīng)是“缺陷最小化、潛能最大化”，在保障社交滿足基本生活溝通的前提下，發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)孩子的獨(dú)特興趣點(diǎn)和優(yōu)勢能力，讓其在擅長領(lǐng)域獲得成就感，進(jìn)而帶動社交與其他能力發(fā)展。即使是能力較低的孩子，也可圍繞其興趣開發(fā)實(shí)用生活技能，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。

在音樂療愈方面，她認(rèn)為藝術(shù)無標(biāo)準(zhǔn)答案，孤獨(dú)癥孩子易在無比較的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，刻板動作（如蝴蝶手）可通過樂器演奏釋放，無需強(qiáng)求指法規(guī)范，而痛覺遲鈍的特質(zhì)可能讓其獲得更多練習(xí)，更容易突破技術(shù)瓶頸。在AI應(yīng)用上，她指出腦電、核磁數(shù)據(jù)可輔助診斷和分型助力以后的精準(zhǔn)治療，AI數(shù)字人也有可能滿足孩子的認(rèn)知與陪伴需求，緩解家長壓力。

北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部孤獨(dú)癥研究中心聯(lián)合創(chuàng)始人張嶸交流觀點(diǎn)

看好人工智能技術(shù)在孤獨(dú)癥精準(zhǔn)干預(yù)中的應(yīng)用

韓卓從心理學(xué)視角強(qiáng)調(diào)，干預(yù)必須關(guān)注行為背后的深層機(jī)制。以“喚醒狀態(tài)”理論為例，孤獨(dú)癥兒童回避眼神的背后原因可能截然不同，只有精準(zhǔn)識別內(nèi)在機(jī)制，才能制定有效干預(yù)策略。她認(rèn)為，情緒價(jià)值在干預(yù)中至關(guān)重要，需讓孩子感受到快樂和被獎賞，激活大腦多巴胺系統(tǒng)，才能讓干預(yù)效果持久。

同時，孤獨(dú)癥兒童母親承受巨大情緒耗竭，建議通過正念訓(xùn)練幫助家長調(diào)節(jié)情緒。展望未來，她看好AI在精準(zhǔn)干預(yù)中的應(yīng)用，AI可根據(jù)年齡、共病、特質(zhì)制定千人千面的個性化干預(yù)方案，斯坦福大學(xué)開發(fā)的情緒識別眼鏡（Superpower Glass）可幫助高功能孤獨(dú)癥人士識別他人情緒，提升社交能力。最后她表示，智商測試最初用于預(yù)測學(xué)業(yè)成功，不代表觀察力、記憶力等其他能力，智商偏低的人可通過發(fā)掘優(yōu)勢特長在社會上立足。

北京師范大學(xué)心理學(xué)部教授韓卓交流觀點(diǎn)

國家科技傳播中心學(xué)術(shù)發(fā)展講堂

國家科技傳播中心學(xué)術(shù)發(fā)展講堂是中國科協(xié)著力打造的一檔學(xué)術(shù)欄目，突出前沿性、思辨性和傳播性，面向科技工作者尤其是青年科技工作者，傳播學(xué)術(shù)領(lǐng)域的前沿發(fā)展動態(tài)。講堂持續(xù)邀請戰(zhàn)略科學(xué)家、一流科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，講述突破傳統(tǒng)的前沿探索、卓有成效的改進(jìn)方法、顛覆認(rèn)知的創(chuàng)新理論以及改寫行業(yè)規(guī)則的研究成果。

（以上為報(bào)告節(jié)選，觀看完整視頻請關(guān)注中國科協(xié)之聲、國家科技傳播中心微信視頻號）

來源：中國科協(xié)之聲微信公眾號。供稿：中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心

（本文編輯：劉四旦）

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