1400多個基因里，藏著孤獨癥的答案

腦發育是一個遵循自然規律的精密過程，而孤獨癥譜系障礙（簡稱孤獨癥或自閉癥）作為一種高發的兒童發育障礙，其發生、發展與大腦的發育異常密切相關。深入理解腦發育的底層邏輯，找準孤獨癥的核心病理機制，才能讓干預與治療更具科學性、針對性。

今天，是第19個“世界孤獨癥關注日”，中國科協之聲與您共同走進國家科技傳播中心學術發展講堂，聽聽腦發育與孤獨癥領域專家于翔如何解析孤獨癥背后的腦科學真相→

人物簡介

于翔，腦發育與孤獨癥領域專家。北京大學生命科學學院教授、醫學部孤獨癥研究中心主任。主要從事調節大腦皮層神經環路形成與可塑性的分子機制，以及孤獨癥的發病機理研究。

腦發育的自然規律：研究與干預的底層遵循

人類的神經系統由上千億神經元及相似數目的膠質細胞組成，神經環路的功能實現依賴于神經元間精準的突觸連接。

神經系統的基本元件及其數量級

出生時，人的大部分神經細胞已產生，但神經細胞之間的突觸連接尚少。生命前3年是突觸連接形成的高峰期，每天有上千億個突觸誕生。外界的感官刺激通過神經電活動，推動突觸建立。

此后，大腦進入關鍵優化修剪階段——保留并強化承載重要信息的突觸，消退無用突觸，形成適配環境的最優神經網絡。“先構建后優化”過程中，大腦對環境刺激高度敏感。

環境對腦發育與腦功能有重要影響（以鳴禽為例）

能力發展存在敏感期與關鍵期：感覺運動腦區率先發育，隨后是語言，最后是高級認知；情感發育則貫穿始終。6歲前是兒童的感覺運動腦區發育的高峰，而18歲時高級認知能力還具有高度的可塑性。遵循這一自然時序規律的學習和訓練往往事半功倍。

不同腦功能隨年齡的發展曲線

大腦發育遵循“用進廢退”原則，任何技能掌握需反復練習，優化突觸連接。這些基本規則是理解孤獨癥的病理機制、制定科學干預策略的重要基礎。

突觸密度隨年齡增長的變化

孤獨癥的核心特征：遺傳與環境交織的發育異常

孤獨癥的核心臨床特征包括社交溝通與互動缺陷、刻板重復行為、興趣狹窄及感知覺異常，且癥狀在幼年出現。從發病原因來看，孤獨癥是遺傳與環境相互作用的結果，遺傳因素占主導，遺傳度高達60%-90%。針對不少家庭“父母無病、孩子患病”的困惑，核心原因是孩子基因組的新發突變。孤獨癥存在明顯性別差異，男女患者比例約為4:1。

目前科研人員已發現超1400個孤獨癥候選基因，多數負責編碼突觸蛋白或轉錄調控因子，前者直接影響神經元間的突觸連接，后者則作用于大腦的整體發育進程，但目前僅100多個基因可用于臨床診斷，因部分基因突變僅增加患病風險而非必然致病。

公眾普遍關注的孤獨癥發病率逐年升高問題，并非單純實際發病率提升，而是多因素疊加的結果：診斷標準拓展，納入了更廣義的患者人群；社會公共意識提高，發現了更多潛在病例；兒童日常社交場景減少，缺乏社交訓練加劇了癥狀表現。

母親孕期感染或免疫激活，可最多提升子代患病風險一倍。但這一數據需理性解讀：以人群基礎患病率約1%計算，即便暴露于這類風險，絕大多數子代仍不會患病。這說明環境因素的影響需要結合個體基因背景。環境是一把“雙刃劍”：一方面，感染等負面因素可增加風險；另一方面，豐富的環境刺激和行為干預則能產生積極效果。

基因與環境對孤獨癥發病的影響

腦發育異常是孤獨癥核心癥狀的底層根源

孤獨癥臨床特征并非孤立存在的行為異常，而是腦發育過程中多個環節出現問題的外在表現。

感知覺異常是孤獨癥最普遍的特征，超90%的患者在一兩歲時就已顯現。表現為視覺、聽覺、嗅覺、味覺等高反應或低反應，個體差異顯著：有的厭惡目光、對噪音敏感；有的則癡迷旋轉物體、不怕打針。

這種異常使患者感受到的世界與常人迥異，普通刺激可能引發強烈感官沖擊，導致脾氣暴躁、行為異常，但也讓部分患者在畫畫、音樂、數字等領域展現出特殊天賦。但并非所有孤獨癥都是“天才”。多數患者并無超凡能力，有些“天賦”與他們的感知覺異常、專注度高相關。

孤獨癥人士感覺輸入模擬視頻

患者對社交刺激的反應可分為兩種：喚醒過高者因恐懼刻意回避社交，喚醒過低者對社交淡漠、缺乏主動動機。二者外在均表現為“不愿交流”，但干預方向截然相反。喚醒過高者需要降低外界刺激以緩解其社交恐懼，喚醒過低者則需要提升社交獎賞以激發其社交興趣。臨床中可通過檢測瞳孔大小等指標，精準判斷背后原因，實現針對性干預。

部分患者存在突觸過度生長或修剪異常問題。臨床研究發現，有些孤獨癥兒童兩歲時頭圍明顯偏大，提示突觸修剪速度慢于正常發育兒童，有些無用的突觸未被及時消退，導致神經網絡無法實現最優優化，信息處理效率低下。

此外，突觸穩態異常使患者對環境刺激適應能力下降；神經調制系統異常影響多巴胺、催產素等分泌，進而干擾社交和情緒表達；社交學習的缺失，讓患者難以在新場景靈活調整行為，形成持續社交障礙。

孤獨癥的干預展望：立足早期，堅持個體化科學適配

孤獨癥的干預仍是世界性難題，但腦發育研究明確了核心方向——發育早期是干預的黃金窗口。哈佛大學研究顯示，6歲以下兒童每投入1元教育資金，能獲得18倍回報，而成年人的回報比僅約1:1，這充分印證了“早發現、早干預”的重要性。

不同年齡大腦的可塑性和改變所需的努力

孤獨癥的高度異質性決定必須堅持個體化原則。2022年《柳葉刀》發布的委員會報告指出，孤獨癥治療方案需根據患者個體以及家庭的情況和意愿制定，且需持續調整至成年。針對不同嚴重程度患者，干預目標各有側重：智商40以下的重度患者，核心是實現生活自理、保障生命安全；輕度患者以培養學校和社會融入能力為核心；需結合自身能力和家庭資源制定可行目標。

目前尚無能夠“治愈”孤獨癥的藥物。臨床可針對癲癇、多動等伴隨問題進行藥物治療，而社交等核心癥狀的改善，仍需以行為訓練為主。遵循兒童發育規律的自然發展行為干預（Naturalistic Developmental Behavioral Interventions，縮寫NDBI）是目前有效的行為療法。其核心理念是在日常自然的生活場景中，以兒童的興趣為主導，引導其發展模仿、共同注意、社交互動等核心社交技能，強調技能的實用性和泛化能力。

早期介入丹佛模式（Early Start Denver Model，縮寫ESDM）和讓家長成為孩子溝通技能的引導師（Improving Parents As Communication Teachers，縮寫ImPACT）是該類干預方式的代表。關鍵在于教會家長如何促進孩子溝通的相關技能。家長是孤獨癥干預中不可或缺的一環，機構訓練無法替代家庭的自然生活場景，只有家長掌握了科學的干預方法，讓干預融入家庭日常生活，才能實現“生活中學，學以致用”，且家長的情緒狀態直接影響干預效果。這種干預方式的本質，是發育科學與行為分析科學的有機結合，讓干預擺脫機械訓練的局限，更貼合兒童的發育特點。

神經調質因子是由神經元釋放的化學物質，可對神經系統功能進行廣泛、緩慢且持久的調控。催產素是一種肽類神經調質，除最初被發現的增強分娩和泌乳功能，還與社交行為密切相關，能增加人際信任、提升社交興趣。動物實驗表明，無論是通過撫摸促進內源性分泌，還是外源性補充，催產素均可增強社交功能，且幼年干預效果更佳。

但催產素并非“社交神藥”，其作用是提升社交興趣、強化行為訓練效果，不能替代社交技能學習，且需結合積極的社交互動。治療效果與個體內源催產素水平、患者年齡等相關。目前催產素應用的重要目標是明確其能有效治療的患者亞群特征。

除上述行為訓練、催產素輔助干預等方法，也有研究者在開發靶向突觸蛋白的藥物、基因編輯等治療方法。這些療法有望對有明確遺傳突變且癥狀較重的患者提供靶向治療，但其安全性還需要進一步評估。

探討與展望：孤獨癥研究和干預更精準、更科學、更人性化

推動孤獨癥早期量化、標準化診斷體系的建立，實現疾病的早發現、早干預；開展科學分型研究，根據干預需求分類，精準匹配方案；研發更多安全、無創的干預手段，同時建立科學效果評估體系……這些都是未來孤獨癥研究需要關注的地方。

更重要的是，要關注孤獨癥患者的全生命周期發展，不僅重視兒童期的干預，更要為其成年后的生活、學習、工作提供支持，讓更多孤獨癥患者能融入社會，實現自身價值。

對談環節，國家兒童醫學中心、復旦大學附屬兒科醫院兒童保健科主任徐秀，北京大學醫學部孤獨癥研究中心聯合創始人張嶸，北京師范大學心理學部教授韓卓和于翔圍繞前沿探索、科學理解與未來展望進行了探討交流。

孤獨癥干預首要技能是孩子要抬眼看人

徐秀從臨床實踐出發，強調干預的核心目標是提升孩子的社交主動性，首要技能不是語言，而是“抬眼看人”，能關注人，觀察他人的言行舉止。在此基礎上，干預應圍繞日常基本生活技能展開，讓孩子在吃飯、穿衣等日常場景中學會獨立生活，并通過互動自然習得語言和規則。

她表示，干預必須遵循NDBI理念，在真實生活場景中以孩子的興趣和需求為引導，而非機械訓練。這一切能否落地，關鍵在于賦能家長，只有家長掌握了科學方法，干預才能真正融入日常、持續有效。

在早期識別方面，她認為孤獨癥目前仍是癥狀學診斷，需根據年齡判斷該出現的社交技能是否出現（如9個月應有聯合共同注意），若缺失則高度懷疑。她與哈工大團隊合作開發的AI篩查系統針對一歲半到兩歲孩子，與專業醫生匹配度達90%以上，可彌補基層專業資源不足的短板。

國家兒童醫學中心、復旦大學附屬兒科醫院兒童保健科主任徐秀交流觀點

可辯證看待孤獨癥是“疾病”還是“差異”

面對孤獨癥是要被修復的“疾病”還是被接納的差異這一問題，張嶸從神經多樣性視角出發，強調要以辯證眼光看待孤獨癥的核心特質。她認為，孤獨癥患者雖然有社交障礙但可以節約人際耗能、更易專注做事；刻板行為可轉換為堅持與專注，局限性興趣經刻意練習后可轉化為特長；感知覺異常則可能帶來超常的覺察力與判斷力。

因此，干預目標應是“缺陷最小化、潛能最大化”，在保障社交滿足基本生活溝通的前提下，發現并培養孩子的獨特興趣點和優勢能力，讓其在擅長領域獲得成就感，進而帶動社交與其他能力發展。即使是能力較低的孩子，也可圍繞其興趣開發實用生活技能，實現自我價值。

在音樂療愈方面，她認為藝術無標準答案，孤獨癥孩子易在無比較的領域實現突破，刻板動作（如蝴蝶手）可通過樂器演奏釋放，無需強求指法規范，而痛覺遲鈍的特質可能讓其獲得更多練習，更容易突破技術瓶頸。在AI應用上，她指出腦電、核磁數據可輔助診斷和分型助力以后的精準治療，AI數字人也有可能滿足孩子的認知與陪伴需求，緩解家長壓力。

北京大學醫學部孤獨癥研究中心聯合創始人張嶸交流觀點

看好人工智能技術在孤獨癥精準干預中的應用

韓卓從心理學視角強調，干預必須關注行為背后的深層機制。以“喚醒狀態”理論為例，孤獨癥兒童回避眼神的背后原因可能截然不同，只有精準識別內在機制，才能制定有效干預策略。她認為，情緒價值在干預中至關重要，需讓孩子感受到快樂和被獎賞，激活大腦多巴胺系統，才能讓干預效果持久。

同時，孤獨癥兒童母親承受巨大情緒耗竭，建議通過正念訓練幫助家長調節情緒。展望未來，她看好AI在精準干預中的應用，AI可根據年齡、共病、特質制定千人千面的個性化干預方案，斯坦福大學開發的情緒識別眼鏡（Superpower Glass）可幫助高功能孤獨癥人士識別他人情緒，提升社交能力。最后她表示，智商測試最初用于預測學業成功，不代表觀察力、記憶力等其他能力，智商偏低的人可通過發掘優勢特長在社會上立足。

北京師范大學心理學部教授韓卓交流觀點

國家科技傳播中心學術發展講堂

國家科技傳播中心學術發展講堂是中國科協著力打造的一檔學術欄目，突出前沿性、思辨性和傳播性，面向科技工作者尤其是青年科技工作者，傳播學術領域的前沿發展動態。講堂持續邀請戰略科學家、一流科技領軍人才和創新團隊，講述突破傳統的前沿探索、卓有成效的改進方法、顛覆認知的創新理論以及改寫行業規則的研究成果。

（以上為報告節選，觀看完整視頻請關注中國科協之聲、國家科技傳播中心微信視頻號）

來源：中國科協之聲微信公眾號。供稿：中國科協科學技術傳播中心

（本文編輯：劉四旦）

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