從動物模型看見自閉症診療曙光

由於自閉症是一種缺乏精確標準的個體疾病，因此難以進行定量研究和治療。一篇發表於《分子精神病學》（Molecular Psychiatry）的回顧論文中指出，發展人類精神疾病的小鼠模型已被證明為研究分子機制的可行方法，搭配相同團隊先前開發的虛擬實境系統，點出目前自閉症研究的最新進展。

大麻對兒童大腦結構的影響（基因線上國際版）

自閉症無法診斷與治療嗎？

自閉症（Autism Spectrum Disorder，ASD）是一種神經發育障礙，其特徵包括社交溝通能力下降、對特定事物的強烈執著和重複行為。自閉症的患者數量持續增加，已成為一個社會議題。由於目前自閉症的診斷仍是基於行為特徵，因此缺乏定量觀點，迫切需要新的生物標記來幫助診斷。

專家們持續爭論自閉症是否應被治療或是予以適應性安排，這反映自閉症具有多種表現和原因，也顯示精神疾患的多樣性如同光譜一般，因此在缺乏量化的評估系統或客觀的機械化診斷方法的情況下，將使得研究人員難以分析自閉症的機制並發展潛在的治療方法。

神戶大學大學院醫學研究科生理學的内匠透教授如此解釋：「自閉症如同一種像癌症一樣複雜的疾病。儘管遺傳因素在這種疾病中的影響超過其他精神疾病，環境因素也同樣重要。要治療自閉症，我們需要了解社交適應失調的神經電網路，同時開發操控人類神經網路的新技術。」

小鼠模型模擬自閉症患者大腦機制

内匠教授為開發人類精神疾病小鼠模型的先驅者，展現社交行為障礙的基因改造小鼠為準確分析自閉症背後的分子和生理機制提供了獨特的機會，更有機會測試潛在的治療方法。作為該領域中受到國際認可的專家，内匠教授應《分子精神病學》雜誌之邀，對當前的研究狀況進行總結。

在本論文回顧中，內匠教授強調了深藏在大腦中的島葉皮層（Insula）的重要性，這個區域與感官、情感、動機和認知系統之間存在著相互聯繫。在小鼠中，它參與調節情緒、同理心、動機等多種功能，而在人類中則與自我意識有關。回顧中詳細解釋了島葉皮層的哪些基因和生理功能會影響自閉症的出現。内匠教授解釋：「精神疾病通常被視為神經電路障礙，因此，揭示社交行為神經電路的運作將有助於未來基於神經電路的治療的發展。」

小鼠，大腦，有學問！

近年來，為了揭示自閉症特有的大腦功能異常，研究一直在進行中。靜態狀態下的功能性磁共振成像（fMRI）研究顯示，幼兒時期的自閉症患者腦部功能網路密度增加，成年後則下降。然而，這種變化在個體之間存在很大的差異，而且尚不清楚這種靜態時的腦部功能網路異常如何影響行為。

自閉症與遺傳因素密切相關，基因組異常如複製數變異（copy number variation，CNV）與腦部神經病理有關。近年來，為了解自閉症的腦部神經病理，常使用模擬人類基因組異常的動物模型。

內匠教授的研究團隊最近在《細胞報導》（Cell Report）上發表，表示團隊開發了一個虛擬現實系統（virtual reality，VR），可以在小鼠活動時測量大範圍的皮層神經活動。使研究員能夠揭示自閉症模型小鼠皮層功能網路動態中的異常，自閉症小鼠的大腦皮層功能網路密集且模組性減少。利用機器學習，他們還能夠基於小鼠開始或停止奔跑時的皮層功能網絡模式，高度準確地區分自閉症模型小鼠和野生型小鼠。

內匠教授表示：「我們對人類心智十分感興趣。透過理解自閉症的病理和生理狀況，我希望能夠理解人類思維是如何在大腦中生成的。」透過研究，內匠教授試圖理解大腦精神功能的分子基礎，希望更加瞭解人類大腦之後，可以對自閉症的診療有所幫助。

延伸閱讀：機器學習分類自閉症譜系障礙，將有助開啟精準治療標靶研究

參考資料：
1. https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe_en/NEWS/news/2023_08_24_01.html
2. https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2023_08_24_01.html
3. https://www.nature.com/articles/s41380-023-02201-0