為了星星的孩子們，來(lái)自“中國(guó)腦計(jì)劃”的努力！

2023年11月，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院松江研究院/中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）仇子龍團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)轉(zhuǎn)化研究院程田林團(tuán)隊(duì)合作在國(guó)際神經(jīng)科學(xué)權(quán)威期刊《自然 神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）上發(fā)表題為《全腦體內(nèi)基因編輯逆轉(zhuǎn)了Mef2c變異小鼠的行為變化》（Whole-brain in vivo base editing reverses behavioral changes in Mef2c mutant mice）的研究論文，首次報(bào)道了在全腦范圍內(nèi)利用單堿基編輯技術(shù)成功改善Mef2c孤獨(dú)癥小鼠模型神經(jīng)發(fā)育與孤獨(dú)癥樣核心行為表型。

**孤獨(dú)癥是國(guó)家科技創(chuàng)新2030-“腦科學(xué)與類(lèi)腦研究”重大項(xiàng)目（即“中國(guó)腦計(jì)劃”）中的一個(gè)研究方向，得了這個(gè)疾病的孩子被稱(chēng)為“來(lái)自星星的孩子”。**他們常常對(duì)外界的反應(yīng)視而不見(jiàn)、充耳不聞，在語(yǔ)言交流、感覺(jué)調(diào)節(jié)和動(dòng)作上都存在一定的障礙，更不用說(shuō)在知識(shí)學(xué)習(xí)上、人際交流上所面臨的困難。2022年《中國(guó)孤獨(dú)癥教育康復(fù)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告IV》數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)孤獨(dú)癥發(fā)病率7‰，人群超過(guò)1000萬(wàn)，其中，0-14歲兒童約有300萬(wàn)-500萬(wàn)人，已經(jīng)成為兒童神經(jīng)發(fā)育疾病中最主要的一種，嚴(yán)重危害兒童的身心健康，給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)。

● 一起關(guān)注孤獨(dú)癥

孤獨(dú)癥，全稱(chēng)孤獨(dú)癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder，簡(jiǎn)稱(chēng)ASD），也稱(chēng)為自閉癥，是一組以社交溝通障礙、興趣或活動(dòng)范圍狹窄以及重復(fù)刻板行為為主要特征的神經(jīng)發(fā)育性障礙，大多起病于兒童早期，持續(xù)終身，需要全生命周期的支持。作為一種典型的神經(jīng)發(fā)育疾病，孤獨(dú)癥長(zhǎng)期以來(lái)一直是醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

近年來(lái)，腦科學(xué)飛速發(fā)展，借助先進(jìn)的神經(jīng)成像技術(shù)，如功能磁共振成像（fMRI）和彌散張量成像（DTI），科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥患者的大腦中多個(gè)區(qū)域（如前額葉、顳葉和杏仁核等）的連接模式和信息處理方式與健康人不同。這些差異可能導(dǎo)致患者在社交認(rèn)知、情感理解和語(yǔ)言溝通等方面存在困難。

此外，基因研究也在孤獨(dú)癥領(lǐng)域取得了重要突破。科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與孤獨(dú)癥風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)的多個(gè)基因變異，例如Mef2c、 SHANK3 等。這些基因變異可能影響大腦神經(jīng)元的發(fā)育和突觸連接的形成，從而增加患孤獨(dú)癥的可能性。

● “腦計(jì)劃”研究與孤獨(dú)癥

1、基于腦科學(xué)的研究成果，孤獨(dú)癥的治療策略也在不斷演進(jìn)。其中，傳統(tǒng)的行為療法和康復(fù)訓(xùn)練作為孤獨(dú)癥治療的主要手段，現(xiàn)在發(fā)展更加個(gè)性化和精準(zhǔn)。例如，根據(jù)孤獨(dú)癥患者大腦連接模式的差異，研究者們?cè)O(shè)計(jì)了針對(duì)性的認(rèn)知訓(xùn)練項(xiàng)目，旨在改善患者的社交互動(dòng)和語(yǔ)言能力。這些訓(xùn)練項(xiàng)目利用電腦游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，為患者提供安全、可控的學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助他們逐步建立正常的社交認(rèn)知和行為模式。

另外，藥物治療作為孤獨(dú)癥治療的一個(gè)重要方面，雖然目前還沒(méi)有能夠治愈孤獨(dú)癥的藥物，但科學(xué)家們正在研究能夠調(diào)節(jié)大腦神經(jīng)遞質(zhì)平衡、改善神經(jīng)元連接的藥物，以期減輕孤獨(dú)癥患者的癥狀和提高他們的生活質(zhì)量。例如2024年1月，美國(guó)?品和藥物管理局 (FDA)已批準(zhǔn)JAG201基因療法申請(qǐng)，此療法基于著名的華人科學(xué)家馮國(guó)平博士的專(zhuān)利，將有望治療SHANK3基因突變ASD患者。

2、類(lèi)腦研究，作為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)分支，旨在模仿大腦的工作原理來(lái)構(gòu)建更加智能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在孤獨(dú)癥研究中，類(lèi)腦研究的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是通過(guò)計(jì)算建模來(lái)模擬孤獨(dú)癥大腦的工作機(jī)制；二是利用類(lèi)腦算法來(lái)分析和預(yù)測(cè)孤獨(dú)癥患者的行為。

計(jì)算建?？梢詭椭茖W(xué)家們更好地理解孤獨(dú)癥大腦的結(jié)構(gòu)和功能異常。通過(guò)建立孤獨(dú)癥大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，研究者們可以模擬孤獨(dú)癥患者的信息處理過(guò)程，從而揭示孤獨(dú)癥癥狀的神經(jīng)機(jī)制。這些模型還可以用于測(cè)試不同的治療策略，為臨床試驗(yàn)提供理論依據(jù)。

類(lèi)腦算法在孤獨(dú)癥患者的行為分析和預(yù)測(cè)方面也具有巨大潛力。通過(guò)分析孤獨(dú)癥患者的行為數(shù)據(jù)（如語(yǔ)言、動(dòng)作、情緒等），類(lèi)腦算法可以識(shí)別出患者的特定行為模式，并預(yù)測(cè)他們?cè)诓煌榫诚碌姆磻?yīng)。這些信息對(duì)于制定個(gè)性化的治療方案和評(píng)估治療效果至關(guān)重要。

● 從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)生活

盡管腦科學(xué)和類(lèi)腦研究在孤獨(dú)癥領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，但這些成果要真正應(yīng)用于臨床實(shí)踐還需要經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的驗(yàn)證和轉(zhuǎn)化過(guò)程。

首先，研究者們需要通過(guò)大規(guī)模的臨床試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證新治療策略的有效性和安全性。這包括招募大量的孤獨(dú)癥患者參與研究、設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)方案、收集和分析數(shù)據(jù)等。這些工作既耗時(shí)又耗資，但卻是確保新治療方法能夠造?；颊叩年P(guān)鍵步驟。

其次，臨床轉(zhuǎn)化還需要考慮到個(gè)體差異的問(wèn)題。孤獨(dú)癥是一種高度異質(zhì)性的疾病，不同患者的癥狀嚴(yán)重程度和表現(xiàn)形式可能存在很大差異。因此，在制定治療方案時(shí)，醫(yī)生需要根據(jù)患者的具體情況進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整，以確保治療效果最大化。

最后，社會(huì)支持和政策保障也是臨床轉(zhuǎn)化不可或缺的因素。孤獨(dú)癥患者及其家庭需要得到社會(huì)更多的理解和支持，包括教育、就業(yè)、康復(fù)等方面的幫助。所幸的是，社會(huì)各界，自上而下，正在通過(guò)不同的層面、不同的渠道、不同的形式，提高對(duì)這個(gè)疾病的認(rèn)識(shí)與支持。

● 美好展望

腦科學(xué)與類(lèi)腦研究在孤獨(dú)癥等神經(jīng)發(fā)育疾病方面的應(yīng)用前景廣闊。隨著“中國(guó)腦計(jì)劃”探索與深入，在社會(huì)各界的共同努力和支持下，我們堅(jiān)信，未來(lái)會(huì)有更多有效的治療方法問(wèn)世，孤獨(dú)癥患者與家庭，迎來(lái)更為美好的生活。

本作品由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院健康科普?qǐng)F(tuán)隊(duì)原創(chuàng)

作者：張怡，上海市松江區(qū)石湖蕩鎮(zhèn)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心全科醫(yī)師

通訊作者：沈華，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院全科副主任醫(yī)師

圖片：由作者構(gòu)圖后AI再創(chuàng)作

基金項(xiàng)目：上海市松江區(qū)2023年度科普項(xiàng)目（2023SJKPZ016）