自闭症人士的大脑有哪些异常？

可以确定，如果某种情况对个人心智有深远影响，那必然会在大脑里留下印记。去哪儿寻找这个印记呢？确实已有许多研究发现了自闭症人士大脑的异常之处。但究竟是哪种异常？毕竟自闭症人士的脑袋里没有洞洞，没有肿瘤，没有伤疤。

大脑由数百万个神经元和联结它们的神经纤维组成。异常究竟是存在于这些神经元当中，还是在它们独自的结构和功能上？能不能用显微镜观察到？在大脑系统层面上，自闭症的印记能不能在活着的大脑中寻到？当我们在执行特定行为、进行特定的思维活动时，这样的大脑系统开始活跃。显微镜在这里发挥不了作用，但大脑系统的活动可以通过大脑扫描仪来观察到。扫描仪能捕捉到血液流向特别活跃的区域的影像。

这两种技术都被投入使用并产生了成果。在活着的大脑中，自闭症大脑在神经细胞的细微结构和大脑系统活跃水平及结构上表现异常。但解释这些异常并非易事。事实是我们还没有足够的信息，也尚未知晓如何把这两个来源的信息结合起来。

一、自闭症大脑在显微镜下

极为精细地用显微镜研究脑细胞，其实是相当艰难且极少人做的一项工作。研究者们已发现，自闭症大脑的某些部分细胞结构异常。例如，有一种特定类型的细胞，它拥有特别漂亮的树状结构，名叫浦肯野细胞（Purkinjecell）。这些细胞偏小，在自闭症大脑中数量偏少，特别是小脑当中更少。与此类似，在大脑其他区域，如边缘系统，细胞分布似乎更稀疏。集中分布在微柱里的额叶皮质细胞更小，彼此更为隔绝。

所有这些现象仍是未解之谜。然而，我们已经可以得出一个重要结论。人们发现的细胞自身的异常类型表明，这些异常始于胎儿发育的早期，而非在后期发育过程中“习得”。

二、自闭症大脑在扫描仪下

黛安娜自告奋勇成为大脑扫描实验的受试者。她看见了自己大脑的图片，看起来像X光照片。自闭症的大脑会不会看上去不一样？第一眼看上去自闭症个体的大脑一切正常。然而再仔细看看，就能发现诸多差异。人们发现，自闭症大脑有些区域比正常人小而另一些区域比正常人大。联结大脑不同区域的所有联结纤维所在的白质也有异常。特别是远程联结纤维在自闭症大脑中更加稀少。

扫描仪最重要的运用体现于设计精巧的实验，从中我们能看出思考、想象等过程中的活动模型。躺在扫描仪下时，黛安娜看到一系列图片。研究者向她解释，她的大脑一直处于活动状态，但相比漂亮的图片，当她看见下流的图片时，她大脑的杏仁区会产生额外的活动。甚至当这些下流图片仅仅飞快地一闪而过她甚至没意识到是什么内容时，结果也是如此。

至今针对自闭症人士的神经影像实验数量还不多，因为实在难以完成。一个主要问题是，在扫描仪中的人必须保持完全静止。他们不能移动头部，一毫米也不可以。还有，扫描仪很黑，噪声很大，整个过程会让人很焦虑。但是，主要的障碍还是实验的设计。不幸的是，控制良好的设计几乎没有。

例如，我们可以让爱德华和加里说说一幅照片里人物表现了什么感情，这是他们都难以完成的事情。在这个看似简单的任务里，究竟是什么原因让他们难以完成呢？如果你思考这项任务，把它分割成几部分，你就可以分离出不同的要求。比方说，这里多大程度上涉及记忆力，多大程度上涉及词语知识，以及视觉知觉？但这仅仅是一些表面皮毛。迄今为止，一些实验已经发现了任务过程中大脑活动的差异，这些任务自闭症谱系障碍的人完成得很好，但看起来完成方式不一样，即使用大脑的方式不一样。

大多数实验表明，关键大脑区域的活动在自闭症大脑中有所减少。比如，让受试者看人脸图片时就会出现这种情形。

人们也能透过头骨来测量到大脑活动的隐约踪迹。用来测量大脑活动的手段有脑电图和脑磁图。脑电图测量电信号，脑磁图测量磁信号。大脑虽然一直不停发出这些信号，但只有当察觉到特定事件时才能在精确时间捕捉到信号。因此，人们可以实时追踪大脑是如何处理事件的。人们可以比较一个事件和另一个事件之间的信号，但只能用实验数百次后取平均值的方法，因为这些信号非常微弱。为了达到这个目标，研究者们会通过耳机一遍遍播放同样的音调，然后突然插入一个不同的音调。意外音调出现时发生的电或磁活动的量值极其细微，它们表明了大脑对这些声音的差异的敏感程度。脑电图和脑磁图方法有巨大优势，它们可以相当容易地用在年幼或残障孩子身上。例如，人们已经发现，自闭症孩子看人脸时会有异常回应。

我们尚未知晓以上任何发现的意义，也不了解在解剖结构或生理功能方面这些实验究竟揭示了什么。一旦能把不同方法得出的信息结合起来研究大脑，我们就会知道去哪里追寻自闭症的印记。这还需要时间。

毫无疑问，自闭症大脑在不同大脑区域表现出异常功能，但人们仍不得不担心迄今为止研究结果的前后矛盾。研究者们目前偏向于这种说法：异常的根源来自大脑的联结性。大脑的最重要特征之一，是不同区域的数目庞大的联结。大脑需要做大量工作，将来自大脑不同系统的信息整合。很可能，自闭症大脑功能的异常意味着这项工作的效率不高。

三、更大的自闭症大脑

直至最近，才有人提出自闭症孩子的头可能大于其他孩子的。利奥·坎纳曾经注意到这点，但他的观察一直以来被忽略了。实际上，自闭症孩子出生时的头围和其他孩子并无不同。头围差异到后来，即一岁之后才显现。然后随年龄增长，到现在为止的测量表明头围可能再次变小。这意味着什么？

头围，大概还有大脑容量，并不固定。人一生之中头围会变化。有研究表明，在孩提时代早期，自闭症的大脑容量增加明显快于正常发育的孩子。在这个阶段，他们的差别相当明显。然而，正常发育的孩子头围也会增长，并最终追赶上自闭症孩子的头围。

从这点来说，我们仍须假以时日，追踪研究不同个体，才能完成确切的研究。但我们可以假设，年幼的大脑在发育过程中也有交替的增减。可能在自闭症中增多于减，起码在孩提时代早期是如此。大脑容量暴增的背后究竟是什么原因呢？

四、修剪发育中大脑的过度增长

黛安娜想到了她家的花园，灌木丛繁殖迅速，必须时常修剪，以免互相缠绕、堵住。可以理解的是，大脑同样也可能有过度发育和修剪阶段。假如神经细胞数量在出生时已基本确定，那就可以推断出神经细胞的联结会被修剪。这些联结就像植物，特别是植物的根部一样，有很多枝杈（称作树突）伸展开去，以联结其他神经细胞的枝杈。在这些枝杈的接触点，存在着最为错综复杂的机制，称作突触。它们就是缩微工厂，控制着什么进，什么出。这已在神经生物学家的实验室中被研究过了，他们可以在显微镜下观察几个脑细胞。这些细胞大多来自鼠类，但它们和人类脑细胞工作机制一样。

像黛安娜一样的优秀园丁需要不时修剪她家花园里的灌木丛、篱笆和树。对大脑来说，园丁的作用部分由控制着过程的基因承担，部分通过学习实现。通过学习，能把必要的联结从不必要的联结中甄别出来。我们可以想象，在自闭症大脑中，其中一个或是两个“园丁”都玩忽职守了。可能存在着过多的联结，导致了联结错误。遗憾的是，尚没有直接证据能解释清楚究竟发生了什么。我们也还需要关于大脑正常发育的更多知识。还有很多工作要做一些初步结论。

有个事实无处可藏，即关于自闭症成因、自闭症大脑，都还没有确凿信息可以描述。因此，本章中我着力讲了些更一般的情形，但也忍不住加入了一两个推论，如机体发育的不稳定性，以及发育中大脑的修剪。你可以读到数以百计的科学论文和书籍研究自闭症成因所涉及的生物学因素，以及自闭症有时伴随的病症。同时，有数百项研究用结构的和功能的大脑成像技术来试图告诉你自闭症大脑的重要事实。然而，很快就会出现其他论文和书籍，它们讲述的是略有不同的故事。

从这些正在进行的研究中黛安娜能得出什么结论？首先，自闭症的成因不是一个而是很多。不同病例可能已经暗示了倾向性基因的不同组合。在显微镜下可见的大脑异常，表明了它们起源于胚胎发育非常早的时期。自闭症孩子的大脑袋是个有趣的新发现，但我们还不知道这意味着什么。