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为探究自闭症(ASD)与血管周围间隙(PVS)关系,研究人员对 36 名 ASD 儿童研究,发现特定脑区 ePVS 与症状相关,意义重大。
在神经科学的神秘领域中,自闭症(Autism Spectrum Disorder,ASD)一直是一个备受关注却又充满谜团的病症。它如同一个隐匿在儿童发育旅程中的 “神秘客”,以社交障碍、重复刻板行为、语言迟缓以及异常的感官反应等特征,给无数家庭带来了挑战。据统计,全球约 1% 的人口受到 ASD 的影响,且男性患病率显著高于女性,男女比例达到 4:1。
目前,对于 ASD 的研究虽然取得了一些进展,但仍有许多关键问题亟待解决。比如,虽然已知部分患者存在神经解剖学差异,像脑体积增大、特定脑区结构改变等,可这些变化背后的具体机制却模糊不清。而血管周围间隙(Perivascular Spaces,PVS)作为大脑中一个重要的结构,其与 ASD 之间的关联也尚不明确。PVS 是围绕在脑内小动脉、毛细血管和小静脉周围的微小间隙,脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)会在其中流动,参与大脑的废物清除,对维持大脑内环境稳定至关重要。正常情况下,PVS 直径较小,难以在常规脑部 MRI 上被发现,然而当它扩大(enlarged PVS,ePVS)时,就可能与多种神经疾病产生联系。此前虽有研究表明,年幼的重度 ASD 男性患者可能存在 ePVS,但具体是哪些脑区的 PVS 发生了变化,以及这些变化是否与特定的 ASD 症状相关,都还是未知数。
为了揭开这些谜团,来自意大利萨萨里大学(University of Sassari)等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们理解 ASD 的发病机制带来了新的曙光。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,他们从萨萨里大学医院儿童神经精神科回顾性收集了 2018 - 2022 年期间符合条件的 ASD 儿童临床资料。通过对这些资料的筛选,最终确定了 36 名儿童纳入研究。接着,利用 1.5 特斯拉飞利浦 Achieva MRI 扫描仪对这些儿童进行脑部扫描,获取 T1 和 T2 加权图像。之后,采用先进的图像分析技术,对 PVS 进行分割和定量测量。具体来说,通过特定算法生成脑白质和基底神经节的掩模,计算体素强度差异来识别 PVS,并对 PVS 的数量、直径和体积等参数进行测量 。最后,运用统计学方法,分析 PVS 参数与 ASD 临床症状之间的关系。
下面来看看具体的研究结果:
- 全球和脑叶 PVS 分析:研究人员发现,在不同严重程度的 ASD 症状中,脑白质各叶和基底神经节的 PVS 直径并无差异。不过,年龄与枕叶的 PVS 数量和体积呈显著负相关,即年龄越小,枕叶的 PVS 数量和体积越多。而且,男性的基底神经节中 PVS 数量和体积明显更高。此外,ASD 临床严重程度与脑白质中 PVS 数量显著相关,严重程度越高,PVS 数量越多。在语言障碍方面,基底神经节的 PVS 数量与语言缺陷显著相关,语言障碍越严重,脑和 PVS 的体积越大。对于感觉超负荷(超敏反应),患有超敏反应的儿童在右侧基底神经节区域的 PVS 数量和整个基底神经节区域的 PVS 体积明显更高。而运动刻板行为则与左侧岛叶的 PVS 数量以及该区域的脑白质体积显著相关。
- 脑白质和基底神经节分区的 PVS 分析:通过对大脑进行分区分析,研究人员发现不同的 ASD 症状与特定脑区的 PVS 变化相关。例如,在严重 ASD 患者(3 级)中,右侧楔前叶的 PVS 在数量、体积和直径三个参数上都显著增大;语言障碍与左侧苍白球和左侧额中回喙部区域的 PVS 数量、直径和体积显著相关;运动刻板行为与左侧额中回喙部区域的 PVS 各参数显著相关;感觉超负荷与左侧额上回、额中回前部和颞下回等区域的 PVS 相关。
研究结论和讨论部分指出,本研究表明双侧额中回喙部下方白质中的 ePVS 与严重的 ASD 病例以及特定症状(如语言功能障碍、刻板行为和超敏反应)的严重程度相关。这些前额叶子区域中过度的 PVS 扩大可能会导致背外侧前额叶皮质(Dorsolateral Prefrontal Cortex,DLPFC)活动减弱,进而促使 ASD 症状的出现。这一发现具有重要的临床意义,它为开发新的治疗方法提供了潜在的方向,比如非侵入性经颅 DLPFC 刺激等。不过,该研究也存在一些局限性,如样本量相对较小,且基于医院的病例选择可能存在偏差,研究未设置对照组,部分数据可能受到共病(如 ADHD)的影响等。尽管如此,这项研究依然为 ASD 的研究开辟了新的道路,为后续更深入的研究奠定了坚实的基础。未来,随着研究的不断深入,有望进一步揭示 ASD 的发病机制,为开发更有效的治疗策略提供有力支持。
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