腦部掃描顯示兩種不同類型的自閉症

這項研究由義大利羅韋雷託的義大利理工學院（IIT-義大利理工學院）和紐約兒童心理研究所的研究人員領導，特倫託大學也做出了額外貢獻。他們的研究結果發表在 自然神經科學。

大腦連結揭示隱藏的自閉症亞型

這項研究由印度理工學院神經科學和認知系統中心 (CNCS) 主任 Alessandro Gozzi 博士和 ChildMind 研究所自閉症中心創始主任 Adriana Di Martino 醫學博士協調。

研究人員表示，這是首次利用小鼠模型將人類腦成像（透過功能性磁振造影）中觀察到的模式與其潛在的生物學原因係統地聯繫起來的大規模努力。透過將大腦連接的特定模式與不同的分子過程聯繫起來，這項工作為未來自閉症的精準醫學策略奠定了基礎。

為了進行這項研究，研究小組檢查了 20 種不同小鼠模型的功能性大腦連接，並分析了 940 名自閉症兒童和年輕人的腦部掃描。这些结果与对 1,000 多名神经正常个体进行的扫描进行了比较。

分析揭示了自閉症的兩種一致亞型。其中一项研究显示大脑区域之间的交流减少，称为连接性低下，并且与突触通路有关。第二个结果显示大脑区域之间的交流增加，这被称为超连接性，并且与免疫相关的生物系统有关。这两组患者合计约占该研究中自闭症患者的 25%。

義大利理工學院的亞歷山德羅·戈齊博士說：“幾十年來，我們觀察到自閉症表現方式存在巨大差異，但我們缺乏直接證據表明這些差異反映了不同的基礎生物學。” “我們的方法使我們能夠分離出特定的遺傳和免疫因素，然後將這些特徵轉化為人腦掃描，證明不同的連接模式編碼自閉症背後的不同機制途徑。”

小鼠模型提供生物學線索

研究人員將小鼠的腦部影像數據與遺傳和生化分析結合。這使得他們能夠將大腦連接的特定模式與細胞層面上發生的變化聯繫起來。

他們的工作證明了涉及突觸和免疫系統的分子機制如何產生可以使用功能性磁振造影檢測的不同連接模式。這些發現使研究小組能夠在小鼠中建立生物參考特徵，然後在人類大腦掃描中尋找匹配模式。

「小鼠模型為我們提供了生物羅塞塔石碑，」ChildMind 研究所的阿德里安娜·迪·馬蒂諾博士說。 “我們可以看到哪些生物途徑正在驅動連接特徵，然後在人類中尋找相同的模式。”

人類腦部造影證實了這項發現

人體影像資料來自自閉症腦部影像資料交換 (ABIDE)，這是一個由 Di Martino 博士共同創立的大型國際神經影像計劃，匯集了來自世界各地研究中心以及兒童心理研究所的資料集。

當研究人員分析人類數據時，他們發現在小鼠模型中發現了相同的超連接和低連接模式。

額外的基因表現分析強化了結果。与缺乏连接相关的大脑区域显示出突触基因的富集，而高度连接的区域则富含免疫相关基因。这些结果与小鼠研究中观察到的生物学机制非常吻合。

邁向更個人化的自閉症護理

這兩種亞型在整體大腦組織方面也表現出差異，並且在標準自閉症評估方面也表現出適度的差異。超連結組的個體在自閉症嚴重程度的衡量上往往得分較高。

研究人員警告說，這兩種溝通模式可能僅代表自閉症生物多樣性的一部分。他們認為，隨著更大的數據集的出現和分析方法的不斷改進，可能會出現更多的亞型。

該研究得到了義大利理工學院和兒童心理研究所協調的國際合作的支持。資金由西蒙斯​​基金會自閉症研究計畫、歐洲研究理事會透過 #DISCONN 和 #BRAINAMICS 計畫、大腦與行為基金會、Fondazione Telethon 和美國國家心理健康研究所提供。