自閉症是因為大腦超負荷運作?專家:自閉症者大多都很有天賦

譯者：renard

自閉症是什麼

自閉症譜系障礙（Autism Spectrum Disorder，ASD）包括典型自閉症（現在所稱的自閉症障礙），亞斯伯格綜合症（又被稱為高功能自閉症），以及一系列與之相似但沒有被很好定義的症候群，包括蕾特氏綜合症，精神分裂障礙，和待分類的廣泛性發展障礙。

設想你的世界中，每個聲音都像電鑽一樣刺耳，每絲光線都有如電火花般刺眼，身上的衣物好似砂紙，甚至母親的面龐看上去也裂成一堆令人恐懼的碎片。瑞士聯邦理工學院神經科學家卡米拉·馬科拉姆與亨利·馬科拉姆（Kamila and Henry Markram）就是這樣來描繪一個自閉症患者的感覺。

圖片來源：American Psychological Association

自閉症人士具有令人費解有時甚至是頗為矛盾的特徵：社會交往困難，語言障礙，強迫行為，有時又兼具某些方面的「天才」。兩位科學家提出一種名為「強烈世界」的假說，用一種神經缺陷來解釋上述自閉症特徵：過於活躍的大腦將普通的感覺經驗極度放大。

此項假說正引起自閉症專家的巨大關注，一旦確證，這一夫婦研究團隊顯然將在自閉症研究上添寫一條重要的新理論。巴爾的摩馬裡蘭州立大學醫學院神經生物學家阿薩夫·科勒（Asaf Keller）評價「他們的觀點很有道理」，他在11月華盛頓舉行的神經科學協會會議中曾組織了一個論壇來對此展開討論。

自閉症人士具有感覺障礙問題，這一點早在上世紀40年代就為人所知，現在已被廣泛認作該病症的基本症狀。劍橋大學自閉症研究中心主任西蒙·巴隆-柯恩（Simon Baron- Cohen）指出「有大量證據支持感覺過於敏感」。他表示ASD患者的視覺，聽覺，觸覺都有可能過於敏感。

圖片來源：psychologydictionary.org

「但凡和專業醫師聊起自閉症，毫無疑問他們會說『我可從沒見過哪個自閉症小孩的感官知覺不出問題的』。」科勒補充道，「這裡頭肯定有關聯，說不定是百分之百相關。」

然而把感覺超載置於自閉症問題中心的人則是馬科拉姆夫婦。卡米拉強調：「我們的假說是：自閉症患者接收，感受和記住的東西太多了。」自閉症嬰兒正是因為面前的世界過於五光十色才困惑地退縮，最後造成他們社交語言發展的嚴重問題。同時，那些搖頭撞頭之類的重複動作，可以看作是他們在努力給喧囂世界帶來秩序和可預報性。

多數自閉症理論都認為患者有某種類型的神經功能缺損，也就是說，患者大腦的某個區域不能正常工作（見「自閉症的五種主流理論」）。而馬科拉姆夫婦的理論則認為，大腦不是工作得不夠，相反，是工作得太累。

自閉症的五種主流理論

中央統合不足

無法以整體或「格式塔」統合的方式整合感覺信息。

執行功能論

大腦前額葉受損造成從上至下執行控制力缺失，難以建立總體圖像，只專注於細枝末節。

心智盲

處理情感信息（主要是恐懼感）的大腦結構杏仁核功能減退，導致移情作用和心智觀念出現嚴重問題。

極端男性腦

發育早期睪丸酮過量使典型的男性認知特性（例如系統化）被放大，而諸如移情，社交能力等更典型的「女性」思維方式被削弱。

強烈世界

這種新理論認為自閉症的根源在於大腦電力超級充沛。

超負荷的系統

馬科拉姆夫婦與同事塔尼亞（Tania Rinaldi）合作為發展他們的理論做了大量工作，包括自閉症動物模型，人腦成像，屍檢分析，ASD患者主觀經驗（其中包括了馬科拉姆夫婦的自閉症兒子）。「遇上父母都是神經科學家，自閉症小孩就得沒完沒了地被分析來分析去。」卡米拉·馬科拉姆說。她觀察到孩子劇烈的恐懼和焦慮，以及同過度敏感所作的掙扎。

圖片來源：WebMD

在動物實驗中，他們採用的自閉症模型叫做VPA大鼠。若母親在懷孕期間服用抗痙攣及穩定情緒的藥物丙戊酸鈉VPA，孩子最後患自閉症的比例將會高達10%左右，而普通人群中的得病率只有0.08%。大鼠模型正是基於對那些母親服用VPA的患兒的大量研究而建立。

上世紀九十年代中期，為了解VPA的副作用，研究人員讓處於胚胎期的大鼠接觸藥物，結果發現胚胎期第12天給藥——相當於人類妊娠頭三個月早期，會造成老鼠腦幹發育嚴重受損。並且，大腦後期發育也會受到後續影響，最終產生同自閉症患者驚人相似的社交畏縮行為。VPA大鼠目前已成為公認的自閉症研究動物模型。

馬科拉姆夫婦對VPA大鼠的腦部仔細檢查後發現，除行為特徵之外，它們在神經解剖學上的變化也與自閉症患者有相似之處。

大腦異常發育是自閉症神經病學檢測中反覆得到驗證的一項結果。自閉症兒童剛出生時腦的大小正常或偏小，然而生長速度之快非同尋常。到2至3歲時，腦容量比平均水平高出10%左右。美國肯塔基州路易維爾大學的曼紐爾·卡薩諾瓦（Manuel Casanova）對病人做了屍檢後發現，使腦體積過大的部分由所謂微柱結構組成，它們位於大腦靠外的幾層，即大腦皮層。

圖片來源：Everyday Health

微柱好比大腦的微型處理器：約莫80到120個神經細胞聚集成簇，消化諸如感知記憶等基本的神經信息，然後將這些信息以某種方式整合到一起。微柱是皮層中最小的獨立加工單元。

「人們很難想像

現實生活中充滿震耳欲聾的聲音

和舞臺螢光燈的炫光」

馬科拉姆夫婦注意到VPA大鼠的微柱與病人屍檢結果具有某些相似的變化。首先，也是最重要的一點，微柱異常豐富，並且連接得出奇完好。卡米拉·馬科拉姆說：「我們利用直接記錄神經元的技術，在多次實驗中一致發現，那些神經環路是超連接的。」VPA大鼠中，微柱的每個神經元與其它神經元的連接量比正常情況多出一半，於是神經元反應過度，更容易被外源電刺激觸發。神經環路同樣「超可塑」，即神經元之間形成的聯繫比正常情況更加穩定。

圖片來源：Medscape

總而言之，超反應和超可塑性意味著VPA大鼠（換作自閉症患者也說得通）的微柱處理信息的能力更強。這就是馬科拉姆夫婦所說的自閉症關鍵問題。

以感覺障礙為例。馬科拉姆夫婦認為，微柱對感覺器官輸入的數據進行過多的信息加工處理，造成感官知覺被放大，產生極度強烈的圖像、聲響、氣味和觸感。與此同時，微環路過於活躍，則整合信息就很困難，因而感知到的就像是被割裂的片斷。這種感覺超載導致自閉症兒童面對外界時畏縮了，抑或過於專注某個細微部分。「在陷入一大堆混亂不堪的事情不知道接下來會發生些什麼的時候，誰都會這樣嘛。」紐約康奈爾大學自閉症研究員馬修·貝蒙迪（Matthew Belmonte）說。

假說同樣可以解釋ASD的三種主要缺陷。譬如，社交障礙，是兒童在發育關鍵時期逃避外界的直接結果。發育期的大腦需要反覆接受相關刺激才能在正確時間得以正常發育，早期缺少社交刺激會對兒童社交發展有嚴重影響。卡米拉·馬科拉姆說：「他們得不到學習，因為他們不和別人接觸。」

同理，嬰兒時期語言浸潤不充分的孩子長大後語言技巧也會一直有缺損。當其它各種感覺都過於強烈時，孩子幾乎無法進行社交活動，更別提說話了。

此外，超可塑性會造成ASD患者反覆的行為動作以及對慣例的強迫要求。可塑性是學習和記憶的基礎，而過度可塑的大腦會產生馬科拉姆夫婦所說的「超記憶」。「他們的記憶超強，」卡米拉·馬科拉姆說，「強到根本沒法打破任何認定的慣例，就像被釘在了軌道上。」

而與此同時，當自閉症人士的興趣鎖定在某個狹小的特定方面，並得到強制練習，超記憶會把一些人變成專家。這看來就是那些有音樂，美術，數學天分的人如何發展天賦的方法。

一旦他們的興趣太過狹隘，「天才」技藝會不幸地將他們帶向另一個極端。用巴隆-柯恩的話說：「要是你的注意力過於局限，那麼你可能是某個小小系統的專家，比如，玩具汽車的輪子，但最終結果是你對其它更大的系統一無所知。」

恐懼

新假說中還有一點很重要，那就是在VPA大鼠的杏仁核中也發現了超連接和超可塑性。杏仁核是大腦中一個杏仁形狀的結構，是建立並存儲恐懼記憶的地方，它在多數自閉症理論中格外受到關注。VPA大鼠能夠更快學會避開恐怖場景，對非威脅性刺激也總是感到懼怕，對恐怖場景「舉一反三」的能力很強。另外，VPA鼠很難相信曾經有威脅的情景會不再傷害它們。

圖片來源：Medical Xpress

倘若人的杏仁核也發生了這些變化，自閉症的某些症狀就更可以理解了。卡米拉·馬科拉姆說，正因為杏仁核過於活躍，自閉症的人覺得世界是「緊張而可怕的」。平常的事情也叫人害怕，恐懼感來得容易忘得慢。這也是為什麼自閉症人士喜歡再三重複設定好的慣例，一旦有變動就會反應過激甚至歇斯底裡。

到目前為止， 「強烈世界」 假說在自閉症專家中很有市場。貝蒙迪表示：「我覺得它確實有道理。自閉症行為是人對異常的感知世界和認知世界做出的正常反應，多年來，這種理論需要有更多自閉症文獻加以佐證。」巴隆-科恩也同意這種觀點有很多可取之處。儘管對某些方面他並不認同，但總體而言他表示：「這項研究的吸引力在於它尋找自閉症和正常大腦之間的根本差別，而這些差別會發展成更高級的認知差別，比方說系統化能力的差別等等。高級認知差別產生於基本的感官上的差別，這點我很贊成。」

自閉症人士也同意該項假說。坦普爾·葛蘭汀（Temple Grandin）是科羅拉多州立大學的動物科學家，也是一位自閉症人士，她說：「我小時候覺得學校的鈴聲像牙醫的電鑽一樣敲擊著我的神經。我明白人們很難想像現實生活中充滿震耳欲聾的聲音和舞臺螢光燈的炫光。」馬科拉姆夫婦從受ASD困擾的家庭中也得到了肯定的回應。卡米拉說：「有實實在在的原因來解釋這些孩子不對勁的反應，這讓他們覺得好受些。」

但也有一些專家對此並不認同。批評者認為最大的問題在於假說過多基於VPA大鼠的結果。倫敦大學學院神經生理學家克裡斯·弗裡斯（Chris Frith）認為：「（馬科拉姆夫婦）對神經生理學相當在行……但從神經元做什麼到心理發生什麼，其間的轉變我們還不了解。我認為這個跳躍太大了。」

圖片來源：CBS

而科勒為動物模型提出辯護說，VPA在人，猴子和老鼠身上造成同樣的解剖學及行為學異常。「在我看來它可不是什麼模型，而是該病在其他物種上的重演。」他說。爭議歸爭議，強烈世界理論給自閉症成因提供了一些線索。雖然自閉症遺傳率很高，僅僅用基因卻不足以解釋病因；同卵雙胞胎中同時都患自閉症的概率只不過六成。

VPA大鼠顯見的自閉症特徵暗示，可能懷孕早期就埋下了病根，本身易致病的遺傳條件加上某種尚不清楚的環境危害在關鍵時期導致腦幹受損。卡薩諾瓦說：「這項研究強調的是環境而不是遺傳。另外，也強調了致病時間窗口的想法。導致受損的時期是非常重要的。」

自閉症譜系的病症範圍很廣，從需要24小時監護的嚴重殘障到接近正常人的高功能亞斯伯格症。這一特點也可用該項假說解釋。越晚接觸致病因素，其腦幹受損程度越低，已經發育完成的區域越大，則後續損傷越輕。

檢驗假說

那麼，如何進一步驗證強烈世界這種假說？一種方法是尋找感覺系統問題與ASD嚴重程度之間的關聯。測量對光、聲、觸碰等反應，用以確定感覺過敏最強烈的人，如果他們同時有最嚴重的自閉症，那麼觀點可以得到支持。如果早期校正感覺系統問題能夠減緩自閉症症狀，同樣也會成為有利的證據。

科勒目前正與約翰霍普金斯大學的研究人員合作這一課題，他們已對6個月大的孩子做了早期檢測。同時，他們儘可能早地觀察自閉症兒童，觀察降低感覺系統的超負荷是否對他們有所幫助。比如使用降噪耳機等，用以營造刺激比較少的安靜環境。

上述方法已經在某些孩子身上證實起效。那些在人手不夠或有虐待現象的孤兒院長大的孩子曾遭受過嚴重的忽視和精神創傷。他們通常杏仁核過於活躍，有深刻的恐懼記憶，畏縮孤僻，表現出與自閉症一無二致的重複行為動作。

為幫助自閉症兒童而進行早期幹預的結果將很有意思，某種程度上是因為根據強烈世界的說法，自閉症譜系的人幾乎都很有天賦，這點相當引人注目。「大致來講，我們的理論就是說大多數自閉症或者亞斯伯格症的人天賦稟異。」卡米拉說，「可是社交障礙和對新環境的懼怕湮沒了天才。對交流的抗拒和恐懼可能使他們擁有的超能力黯然失色。成功的治療若能產生真正能幹的天才人物，這多棒。」

題圖來源：WebMD

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