一个大脑可以帮助理解自闭症的男孩(第二部分)


理查德·米尔恩斯

在KDPV上,悉尼歌剧院大楼以蓝色突出显示,以支持世界自闭症意识日。 玛雅·萨拉维兹(Maya Salavitz)的一篇文章描述了亨利·马克兰(Henry Markram)关于激烈世界的理论。

第一部分
第三部分

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在2000年的神经生物学会议上,他认识了他的第二任妻子卡米拉·森德瑞克(Camilla Senderek)。 Anat Markram已经离婚了。 “这是一见钟情,”卡米拉说。

卡米尔五岁时,她的父母离开共产主义波兰前往德国西部。 她在马克斯·普朗克学院(Max Planck Institute)获得神经科学学位时遇到了Markram。 Marcram搬到洛桑从事人脑项目;她在那里开始学习。

身材高大,像她的丈夫一样,一头金发直发和绿色的眼睛,在日内瓦湖办公室的一次会议上,她身穿深蓝色外套,毛衣和牛仔裤。 在这里,除了自闭症研究之外,她还经营着世界第四大开源研究出版物Frontiers,有35,000多名学者担任编辑和审稿人。 当我注意到脚踝蜥蜴纹身时,她笑了:这回想起青少年对《门》的迷恋。

当被问及是否担心自己要嫁给一个儿子的行为有问题的男人时,她回答好像从未出现过这样的问题:“我已经知道凯的问题,”她说,“到那时,他已经很冲动,很难控制。”

他们第一次度过时光,凯是七八岁。 “也许我手上有几处瘀伤和咬伤,他有些奇怪。 她说,他可能会突然松开并做一些危险的事情,因此您必须保持警惕,”她指出,凯可能会撞上车道。 她耸耸肩,“对他来说很难,但他通常会回答同样的问题。”

“卡米拉很棒,”马克兰说。 “更系统,更明确的规则。 她帮了他很多忙。 根本不像电影中的继母。” 不久,这对夫妇在瑞士国立技术学院(EFPL)开始了自闭症的合作研究。 “我们彼此进行了很多交谈,但双方都对科学不再有帮助感到失望,”马克兰姆回忆道。 他们作为父母的共同利益与他们的研究热情相结合。

他们开始研究信号水平的大脑。 Markram带了一位研究生Tanya Rinaldi Barkat来寻找最佳的动物模型,因为这种研究无法在人类中进行。

当我在那里时,Barkat看着Camilla的办公室,十年前,她转而从事其他研究。 她热烈欢迎她的前同事。

Barkat通过研究动物模型的文献开始了毕业工作的研究。 他们得出的结论是,大鼠中与人类自闭症最相似的物质引起了丙戊酸 (VPA,Depakote)的产前作用。 与其他“自闭症”大鼠一样,使用VPA的大鼠表现出异常的社交行为,重复性行为,例如过度刷牙。

但更重要的是,在接受VPA控制癫痫发作的孕妇中,患有自闭症孩子的风险增加了七倍。 2005年的一项研究发现,这些儿童中有9%患有自闭症。

由于VPA与自闭症的联系,似乎它对动物细胞的作用是相似的。 曾在大鼠中研究VPA的神经生物学家曾经告诉我:“我不认为这是一种模型,而是其他物种中该病的重复。”

巴尔卡特上班了。 早期研究表明,暴露时间和剂量至关重要:不同时期会导致相反的症状,大剂量有时会导致身体畸形。 导致自闭症症状的“最佳”时间是胚胎的第12天,因此Barkat当时正在服用该药物。

起初,这项工作难以忍受。 在头两年中,Barkat使用与Markram几年前相同的膜片钳方法研究了VPA大鼠大脑皮质的抑制性神经元。 如果这些细胞的活动性较弱,这将证实Merzenich建议的失衡。

她重复了实验,制作了整洁的夹具来研究制动距离。 但是经过两年的这项技术复杂,繁琐而费力的工作之后,她什么也没显示。

她说:“我看不出有什么区别,它们看上去完全正常。” 她继续一个接一个地制作夹子,无休止地重复该过程-但再次没有偏差。 正如她自己所说,至少她成为了这项技术的专家。

Markram准备放弃,但Barkat表示反对,她说她想从刹车切换到令人兴奋的VPA网络。 她在那里找到了解决方案。

她热情地说道:“整个网络的兴奋性有所不同。” VPA网络单元的响应是普通单元的两倍,并且它们具有冗余连接。 如果正常单元与其他十个单元有连接,则VPA单元与二十个连接。 此外,他们的反应也不差。 相反,它们过于活跃,这不一定是一个缺陷:具有大量连接的网络更加灵活,学习速度也更快。

但是,这对自闭症患者意味着什么呢? 当Barkat检查皮质时,Camilla Markram观察了大鼠的行为,并指出与正常大鼠相比焦虑水平增加。 “这是一个金矿。 肉眼可见差异。 “大鼠的VPA不同,行为也不同,” Markram说。 他们在恐惧中的学习变得更加恐惧和更快,但他们却更缓慢地意识到以前的威胁局势现在已经安全了。

与普通老鼠不同,它们在某些声音下会受到电脉冲的影响,VPA老鼠不仅害怕声音,而且害怕晶格本身以及与之相关的一切-颜色,其他可分辨的声音,气味。

“恐惧倍增,”马克兰姆说。 “然后我们观察了扁桃体中细胞的反应,它们也活跃。 太好了。”

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Markram理解了这些结果的重要性。 他意识到超敏反应,记忆和情感系统可以解释自闭症的才能和困难。 毕竟,老鼠的VPA问题不是他们无法学习-他们学习速度太快,充满恐惧和不可逆转。

他想起了Kai的问题-他如何用双手捂住耳朵并拒绝去电影院,他害怕吵闹的声音,他有限的饮食和新菜的恐怖。

卡米拉说:“他记得他坐在餐厅的地方,尝试了几个小时强迫自己吃沙拉。”她回忆说,她答应了他的东西。 但是他不能强迫自己吃东西。 显然这是恐惧的压倒性增长。

Markrams回忆起Kai的发脾气,想知道它们是否是由强烈的情绪引起的。 他们意识到,确定凯对某些情况的特殊敏感性可以通过避免发脾气来避免发脾气或在压力变得难以忍受之前减轻压力,从而避免发脾气。 紧张世界的想法立即产生了实际的后果。

VPA数据还显示,自闭症不仅限于单脑网络。 在大鼠VPA的大脑中,杏仁核和皮质都对外部刺激过敏。 马克拉姆斯认为也许行为障碍不是社交互动中的缺陷。 可能是完全信息过载的结果。

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想象一下,在一个无尽而又不可预测的世界里当婴儿。 毫不奇怪,一个震惊的婴儿可能会试图逃脱。 卡米拉将其与失眠,时差和宿醉同时进行比较。 “如果您在一两个晚上不睡觉,一切都会感到痛苦。 从光明。 从声音。 你在躲藏,”她说。

但是,与成年人不同,幼儿不能跑步。 他们所能做的就是哭泣和摇摆,然后尽量避免触摸,目光接触和其他强烈的感觉。 自闭症儿童仅了解混乱的含义就可以陶醉于模式和可预测性。

同时,如果孩子们不进行接触以应对超负荷,他们将错过所谓的“敏感期”,即大脑特别易受伤害并迅速吸收某些类型的外部刺激的发育阶段。 这可能给生活带来麻烦。

学习语言是一个典型的例子:如果孩子在前三年没有说话,他们的语言能力将受到限制。 从历史上看,这在耳聋和精神残疾之间造成了虚假的联系:在耳聋的儿童从小开始学习手语之前,他们经常会出现言语障碍。 他们的问题不在于有缺陷的“语言区”,而在于在关键时刻他们被剥夺了语言动机。 (顺便说一句,相同的现象也解释了为什么幼儿很容易学习第二语言)。

这对自闭症很重要。 如果自闭症儿童在超负荷时停止回应,他们的社会和语言困难可能不是因为大脑受损区域引起的,而是因为关键数据被噪声淹没或由于在真正需要大脑时试图隐藏而被淹没类似的刺激。

强化和平理论还解释了自闭症儿童与受虐待儿童之间的悲剧相似性。 受虐待的儿童经常摇晃,避免目光接触并有社会问题,例如自闭症儿童。 这些相似之处导致数十年来自闭症儿童的父母受到指责,包括臭名昭著的“母亲冷却器” 。 但是,如果这种行为是克服压力的一种机制,那么自闭症患者可能不会因为虐待而表现出来,而是因为通常的经历对他们来说是压倒性的甚至是创伤。

Markram发现了进一步的后果:社会问题不能成为自闭症的定义或整体特征。 尽早采取干预措施来减轻或缓解自闭症儿童的环境可能会保护自己的才能,而自闭症则会得到缓解或可能消失。

VPA模型还反映了自闭症的其他自相矛盾的迹象。 过度敏感是最常见的情况,但是自闭症患者对疼痛的敏感性也较低 。 大鼠VPA同样如此。 此外,自闭症会导致大脑特别是皮质异常生长。 在那里,研究发现了称为微型列的过多键,可以将其视为大脑微处理器。 大鼠VPA也表现出这种过量。

此外,在对并非自闭症的科学家进行尸体解剖时发现了多余的微型柱子,因此可以出现类似的大脑组织,而不会产生社会问题并具有出色的智力。

作为一种高性能引擎,自闭症的大脑只能在特定条件下工作。 但是在这种情况下,这种汽车可以大大超越其他汽车-与福特相比,像法拉利。

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Markramov研究的第一版发表于2007年:在美国国家科学院学报上的有关VPA大鼠的文献。 随后是《神经科学前沿》上的一篇评论。 次年,在神经病学学会(SFN)上就此主题举行了座谈会。 在2010年,他们在Frontiers的第二本出版物中更新和扩展了他们的想法。

从那时起,其他小组发表了30多篇有关VPA大鼠的文章,扩大了Markrams的研究成果。 今年(2013年),SFN提出了至少五项有关VPA自闭症模型的新研究。 自闭症的感觉方面已经被忽略了很长时间,但是密集世界和大鼠VPA的理论使它们走在了前列。

尽管如此,同事的反应还是谨慎的。 蒙特利尔大学精神病学教授和自闭症研究负责人Laurent Mottron除外。 他是第一个指出对自闭症至关重要的知觉差异的人,甚至早在Marcrams之前。 只有少数研究人员在他之前研究了感觉问题。 几乎所有人都关注社会问题。

当Mottron首次提出自闭症与他所谓的“增强的感知功能”有关时,他像大多数专家一样,将其视为缺乏的结果。 这个想法显然是由一些自闭症患者表现出的出色感知是由大脑功能问题引起的,并且从历史上看,它被认为只是“辅助技能”,而不是真正的智力的标志。 ants徒以前被称为“白痴学者”; 人们认为,与“真正的”天才不同,他们对自己的卓越思维没有创造性的控制。 Mottron在一份审查文件中对此进行了描述:“ [鸭人没有表现出非典型的感知力,但表现出无法在一般或高水平上形成表象。”

但是,Mottron的研究使他相信这种观点是错误的。 他自己的研究和其他研究表明,自闭症患者不仅在“低级”感官任务(例如更好地定义音调和感知某些视觉信息的能力)方面具有卓越的能力,而且在认知任务(例如在视觉智商测试中寻找模式)也具有出色的能力。

早就知道,发现和操纵复杂的系统是自闭症的力量,以至于该专家已成为硅谷的刻板印象。 例如,在5月,SAP宣布计划雇用650名自闭症患者,因为他们的能力非凡。 数学,音乐和科学进步要求理解,与系统,模式和结构互动。 自闭症患者及其家庭在这些领域的代表人数过多,这表明遗传学的影响。

“我们的观点在[研究]的不同领域,但是我们正在产生真正相互联系的想法,” Mottron在谈到Marcrams及其对世界的强烈理论时说道。 (他还指出,他们正在研究细胞生理学,他是整个人类的大脑)。

自从亨利·马克兰(Henry Markram)从外面来到这个地区并生了一个自闭症的儿子以来,Mottron补充道:“他可能有独到的见解,不会受到陈词滥调的影响,”尤其是那些善于挑剔才能的人。 他说:“我喜欢他们的工作,”尽管他不确信他们已经考虑了所有细节。

当然,Mottron的支持并不令人惊讶,因为激烈的世界理论与他自己的研究结果是一致的。 但是,即使是“理性理论”概念的创造者之一,也认为其中大部分是合理的。

剑桥大学自闭症研究中心的负责人西蒙·巴伦·科恩(Simon Baron-Cohen)告诉我:“我对自闭症的社会缺陷以及共情的认知方面(即“心理理论”可能来自感官障碍)的想法持开放态度。 ,Markramov的生理模型可能是原因,而他研究的社会缺陷可能是一种影响。他补充说,使用VPA大鼠的模型是“好奇的”。但是,他还指出,自闭症通常不是由VPA引起的,很可能是感官与 社会缺陷一起发生,而不是一个导致另一个。

伦敦大学学院认知发展教授Uta Frith的同事对此不太确定。 她谈到激烈世界的理论时说:“他们没有解决问题。” 她说:“我不想说这是胡说八道,但我认为他们正试图解释太多。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412217/


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