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探求自閉症兒童大腦的奧秘

  • 發佈時間:2015-02-05 05:56:21  來源:經濟日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  在這個世界上,有一群“來自星星的孩子”,他們“有視力卻不願和你對視,有語言卻很難和你交流,有聽力卻總是充耳不聞,有行為卻總與你的願望相違”。這群自閉症患者猶如天上的星星,一人一個世界,獨自閃爍,而且數量不斷增加。這種在全球擁有3500萬患者的神經系統疾病,正是中國科學院上海生命科學院神經科學研究所研究員于翔特別關切的科學問題之一。

  “我們實驗室是做神經發育方面的基礎研究的,主要研究外界環境對腦發育的影響。”于翔説話簡明扼要又充滿感情和細節。“在兒科醫院裏,我見到了很多患有自閉症的兒童,有的會因為衣服上標簽産生的摩擦而大哭不停,有的可以盯著一個轉動的玩具看數小時。神經科學研究的專業知識告訴我,他們的感覺輸入或處理系統存在異常”。于翔告訴記者説,目前關於自閉症的研究主要集中在患兒語言和社交行為的障礙,較少關注患兒的感知覺發育。由於感知覺神經環路的發育早于認知相關環路,于翔認為以感知覺發育為切入點,可以從一個新的角度解析自閉症和其他發育相關的神經系統疾病。

  回想起走上科研之路的引路人,于翔笑著表示,必須感謝物理學家的父親。與很多子承父業的故事不同,家裏那些寫滿希臘字母和推導公式的紙張讓于翔從5歲起就知道,物理學並非自己心神嚮往的興趣所在。智慧寬容的父親不僅沒有任何勉強之意,相反,還總是鼓勵她聽從自己內心的指引。

  天資聰穎而又不懈努力的于翔在25歲就取得了康橋大學分子生物學的博士學位,就在她開始思考未來的發展方向時,一本名為《大腦的性別》的科普書籍出現在她的視野中。這本書從神經科學的角度剖析男女大腦的不同之處,將“男女差別”這個老生常談的話題改造得耳目一新,也啟發著本就對大腦與意識懷有濃烈興趣的于翔從此選擇了神經科學領域。

  據于翔介紹,剛剛出生的嬰兒已經擁有了他未來大腦中幾乎所有的神經細胞,但是這些神經細胞之間的功能性連接卻沒有完全形成,它們之間的連接非常簡單。在出生後的一段時間裏,特別是前幾年,小嬰兒開始成長,慢慢地學會走路、説話。這些過程都需要神經元上突起的生長和它們之間突觸連接的建立,從而形成有功能的神經網路。這個過程受環境的影響,特別是來自外界的感覺刺激。大腦的奧妙對於翔而言絕不僅僅是一個神奇的生理現象,她更希望通過自己對大腦早期發育可塑性機制的研究,幫助那些患有發育性神經系統疾病的兒童擁有一個健康而快樂的美麗人生。

  于翔用通俗易懂的語言給記者講述她的研究方法。她帶領的科研團隊以小鼠為模式生物,發現成年後各自獨立的腦區在幼兒發育早期好像一個沒有被分區的硬碟,任何一種來自外界環境的刺激都會對大腦多個區域的發育産生至關重要的影響。早期視覺輸入的喪失不但會影響大腦視覺相關腦區的發育,也會影響聽覺和觸覺腦區的發育;反之,如果給一個沒有視覺輸入的小鼠更多來自母鼠的撫摸,其視覺相關腦區的發育也會被促進。換而言之,各種不同來源的感覺刺激對早期大腦的整體發育均有促進作用。雖然父母對失明幼兒的撫摸和關愛不能讓他重新看到世界,但更多的觸覺、聽覺等感知覺刺激,卻可能把視覺缺失對大腦皮層發育的危害降到最低。于翔説:“很多自閉症的兒童在特別小的時候,也有感覺發育的異常。我的想法是,如果我們給他們更多的感覺刺激、撫摸和關愛,是否可以提高他們自身的催産素水準,從而幫助他們恢復正常的狀態。”

  經過長期的觀察和思考,于翔想出了一個思路:如果對自閉症患兒進行適合的自然感知覺刺激,是否也能促進他們大腦中神經網路的建立,幫助他們逐漸恢復社交和表達能力?于翔認為,自閉症患兒從2歲到4歲之間或更早,可能就有一些行為的異常。也許家長會懷疑,這個小孩在感覺發育上和別人不一樣,但還不能確診為自閉症。與其去糾結具體的診斷,倒不如給他們在行為、運動上進行訓練,也許有的兒童就和普通小朋友一樣成長了,有些依然會是自閉症患兒。但是,通過早期的感覺刺激和行為訓練,他們會有顯著的改善。“適當的感覺刺激和運動對每個兒童的發育都有促進作用,不會有傷害。在早期,是對疑似自閉症患兒進行干預的最佳時候,我們可以通過無傷害的方法對他們進行治療。”

  于翔在研究中還發現,催産素這一可以促進面孔識別的人與人之間互信的神經肽,在小鼠大腦內的水準可被自然感覺刺激提高,並可促進大腦感覺皮層的發育。現在國外的很多研究和臨床前實驗已經在用催産素對孤獨症患兒進行治療,但是對幼兒進行藥物治療需要一個很長期的安全評估。相比之下,于翔則另辟蹊徑地提出“感知覺干預法”,通過設計特定的感覺輸入範式與發育有缺陷的小朋友進行互動遊戲,以行為矯正這種安全無副作用的方式促進他們的大腦發育。她説:“也許很簡單的遊戲他們需要很多次重復才能學會,但是他們每個點滴的進步都會給父母疲憊的臉上帶來燦爛的笑容,這正是科研可以為社會做些什麼的地方。”

  為患有自閉症的兒童家庭減輕痛苦,這只是激勵于翔在科學旅途上不斷奔跑的動力之一,那種對生命的無限好奇,更是從她多年前選擇人生道路時起就始終不渝的初心。于翔至今仍對自己高中時的生物老師記憶猶新,老師在第一堂課上就講述了生物化學中蛋白質、基因等這些對一個中學生無比神奇的物質,使于翔第一次感受到生命的奧秘,也點亮了她心中那一盞通向無限未知與可能的明燈。

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