电话铃响。汽车喇叭刺耳。头顶上的荧光灯。这些都是大多数人不会多加留意的一日景象和声音。但对于自闭症患者来说,置身于普通的感官刺激之中可能会令人不适,甚至难以忍受。
自闭症通常被认为是一种影响社交功能的障碍,但它也可能对感觉处理产生深远的影响。尽管没有两个自闭症病例是完全相同的,但据估计,高达 90% 的自闭症儿童和成人会经历某种形式的感觉困难。一些自闭症个体对光、声音、触觉或气味过于敏感,而另一些人则可能对此麻木不仁。
由于目前对自闭症患者感觉处理的研究并不多,医生很难治疗他们所报告的对光和声音的强烈反应。然而,一个研究团队已经证明,自闭症中的感觉问题可以在果蝇身上进行建模,这标志着在理解这种复杂疾病方面迈出了重要一步,并可能带来新的疗法。
感觉超载
“历史上,大多数研究都集中在自闭症的社交方面,因为那是人们注意到的——在与自闭症患者交谈时,你会注意到他们有些不同。但对于自闭症患者本人来说,他们可能更清楚地意识到感官上的差异……这可能对他们的生活质量影响更大,”参与这项研究的约克大学研究员丹尼尔·贝克(Daniel Baker)表示。
该团队分离出了一种与自闭症和其他发育障碍相关的基因,并研究了它对感觉处理的影响。研究人员使用电生理学范式,测量了人类和果蝇的大脑对不同频率闪烁的光和视觉图案的反应。经过基因改造后,携带与自闭症相关的基因突变的果蝇在测量大脑反应时,与自闭症患者表现出惊人的相似性。
“在两个物种之间发现一致的结果是相当不寻常的,”该研究的首席作者、斯坦福大学研究员格蕾塔·维尔达伊特(Greta Vilidaite)说。
尽管自闭症会伴随人的一生,但与这种发育障碍相关的一些特征会随着年龄而变化。通常情况下,随着自闭症患者的成长,感觉处理问题会变得轻微。为了探究感觉处理与年龄之间的联系,研究团队测量了幼年和成年果蝇暴露于视觉刺激时的大脑信号。
他们发现,携带与自闭症相关的基因变化的果蝇表现出与人类群体观察到的情况相似的、与年龄相关的脑反应。在两个物种中都检测到这种现象,这表明自闭症患者的大脑在成长过程中对感官信息的处理方式是不同的。
“我们认为,在生命周期的某个阶段会发生有趣的発達性改变。也许我们在童年时期看到的一些差异,到成年时就得到了补偿或固定,”贝克说。**
研究人员仍然不明白为什么自闭症患者的大脑会以不同的方式处理感官信息。贝克说,最古老的解释是抑制/兴奋平衡理论——这意味着他们的大脑在面对某种形式的刺激时可能会过度兴奋。其他理论认为,自闭症的大脑噪声更大,或者可能无法很好地应对意外情况。
“这项研究很重要,因为它是理解正在发生的事情的第一步,”贝克说。“我认为我们是少数几个研究自闭症感觉差异的动物模型之一。”
为什么选择果蝇?
面对任何复杂的问题,从小处着手往往更有效。为了理解复杂的人类大脑,科学家们正致力于理解更小、更简单的大脑中发生的事情——比如那卑微的果蝇的大脑。
“你无法问果蝇它们的感受,也无法看到它们是否会与其他果蝇对视,但果蝇是一个非常好的实验物种,原因有很多,”贝克说。
科学家们对果蝇的大脑和神经系统有深入的了解——远比对哺乳动物的了解要多。对具有更简单系统的动物模型进行实验,可以更容易地帮助科学家们建立联系,并得出关于人类可能发生情况的结论。
尽管这两个物种可能看起来截然不同,但果蝇与人类共享约 75% 的致病基因。它们是实验的理想选择,因为它们很容易进行基因改造。
“我们能够测量人类和果蝇之间相同的神经反应。我们可以跨物种进行非常直接的比较,”贝克说。
从实际角度来看,果蝇为研究人员提供了很高的性价比。它们繁殖迅速,正如任何购买过香蕉的人都可以证明的那样。
“在相同的时间和资源下,我们可以在进行更昂贵的小鼠试验之前,对果蝇进行更多的测试和实验,”维尔达伊特说。
应对差异
最终,果蝇和其他动物只能近似模拟人类大脑。但利用动物模型来理解复杂疾病的某些潜在机制,可能有一天会带来靶向治疗,以管理特定症状。
“我们感兴趣的是减轻与自闭症相关的、给人们的日常生活带来困扰的一些症状——比如遇到明亮的灯光、嘈杂的环境、气味,”贝克说。
目标是帮助自闭症谱系人群更有效地应对这种状况。
“这项研究的目的不是要治愈自闭症,也不是要让人们不再是自闭症患者。我们并不认为自闭症是一种疾病,”贝克说。“自闭症是一种差异,是一种不同的存在方式。”
本周,这项研究发表在《皇家学会学报 B》杂志上。Proceedings of the Royal Society B.













