牛津通识读本：自闭症 [7]
所以说，大脑一直在发生变化，如同思维一样。它随着我们的学习内容而变化，也随着成熟的过程而变化，而成熟的过程是在预设的生物过程的控制下进行的。进化已使得大部分最基本的需求得以幸存，所以我们无须学习呼吸和走路。对大脑来说，这些是自动设定的优先级，而跟思维和复杂行为有关的大脑功能不在顶级优先之列。这里的错误多多少少会被容忍。有时发育能解决问题，没人知道原因。有时发育不能解决问题，问题变得明显。难怪神经发育障碍非常复杂，非常难理解。
为什么要研究基因？
戴安娜还想知道为什么基因方面的原因这么轻而易举被接受，毕竟还存在其他可能性，比如环境污染、免疫反应、食物过敏、病毒或者细菌。在前面章节我们讨论过的研究表明，迄今为止研究过的环境原因，如硫汞撒，并不是自闭症的致病因素。其他环境原因，如一种导致大脑发烧并在随后带来脑损伤的病毒，也有过研究。的确，在某些被描述的病例中，自闭症像是由急性大脑疾病造成的一种严重后果。然而，这些都是罕见的自闭症原因，而且这种形式的自闭症症状通常极为严重，还伴随着严重智力障碍。
出于充分的原因，人们一直怀疑自闭症主要是基因编码的缺陷造成的。汉斯·阿斯伯格一再重申，他看见的那些孩子的父母当中有人有自闭症障碍的明显特征。然而，这个说法直到20世纪七八十年代才得到证明。证据来自双胞胎们。迈克尔·拉特和苏珊·弗尔斯坦成功找到了21对双胞胎，这些双胞胎每对中至少有一人被确诊自闭症。现在，他们可以观察这些双胞胎并按同卵和异卵双胞胎分类。只有同卵双胞胎有同样的遗传基因，异卵双胞胎只有大约一半的共同基因，跟普通兄弟姐妹们一样。当然，两种双胞胎的出生前环境和成长环境都基本一样。假如同卵双胞胎更可能二人均被诊断为自闭症，那说明基因而不是环境因素在起作用。科学家们的确证明了这一点。在同卵双胞胎中90%成对出现自闭症，仅有10%的异卵双胞胎双方都有自闭症谱系状况。这个发现意义非凡。其他精神障碍几乎不会有如此高度的遗传性。
现在情况变复杂了。在几乎所有的同卵双胞胎中，都是其中一个比另一个更严重，至少一对双胞胎中另外一个完全没有自闭症。这对遗传学家来说一点儿也不奇怪。记住，基因总是跟其他因素相互作用。所以在任何花园里，同一颗种子发育出来的植物也并不长成一模一样。有时，位置朝阳还是背阴、水分充足还是缺乏，都会显著影响植物的样子，影响长势，远比基因潜力的影响大。在人类发育的例子中，我们还不知道扮演种子、太阳或是水的角色的各是什么。由于这个原因，探寻自闭症基因其实就是探寻风险因素和保护性因素。我已经在睡美人故事中把这些类比为巫婆和仙女。
在某些自闭症病例中，人们已经发现特定染色体上的小序列变异。有时这些变异已经存在于父母一方当中。但这些变异仅在极少数病例中被识别出来。其他的大多数人呢？这里，最可能的是多重基因都在起作用，很难确认。
如今涉及众多家庭的大规模研究正在进行，目标是探寻倾向性基因，并找出可能同时导致自闭症结果的额外的非基因因素。然而，这些额外风险因素有哪些？看起来所有巫婆都在很早的孕期就施好了咒语。妈妈们孕期的特定病毒感染被认为也是风险因素。风疹就是个已知的例子。某种药物的未知效果也可能是风险因素。比如，酞胺哌啶酮被发现不仅会影响胎儿的身体生长，极端情况下还会影响大脑，从而导致自闭症。就戴安娜所知，她或她丈夫家族里都没有自闭症或是阿斯伯格综合征的先例。但她仍不放心，因为自闭症的确有可能出乎意料地发生。显然，在别的家族，自闭障碍可以顺着一种极其微妙的基因图谱追溯到几代人之前。
为什么几种障碍常常同时发生？
戴安娜头脑里还有一个问题：自闭症可能非常复杂，有时看起来好几种障碍在同一个人身上叠加。这显然就是她同事儿子本的情形。加里被确诊时的症状符合好几种障碍：运动障碍、轻微学习障碍、注意力缺陷障碍、其他未分类的广泛性发育障碍，或者阿斯伯格综合征。其中哪个标签最贴切呢？自闭症谱系障碍似乎力压群症，最为贴切。部分原因在于社交和交流障碍会带来最严重的后果，部分原因在于自闭症最有可能吸引到服务。但为什么有像加里这样的病例呢？
在神经发育障碍当中符合多项障碍的病例并不少。身为一名基础科学家我已感受到临床医生们的不屑，他们知道自己同样每天都在处理多项障碍的病例。我们常用“共病”（comorbid）
这个术语，意为“在病症中最重要的一种病”。很多治疗神经发育障碍儿童的专家的感受是，诊断结果其实并不重要，重要的是每个儿童的独特需求，无论这些需求是什么。这在实践中尤其合乎情理，但从科学的角度看并不能令人满意。我们需要解释为什么既有单纯的病例，又有共病病例。
有一种解释是某种初始因素的弹片效应，与干净的子弹相反。干净的子弹击中后，只有一种大脑系统被影响，大脑其他部分基本是完好的。而在弹片效应下，更多系统会同时受到影响。一种可能的初始因素是大脑发育失误，可能是细胞迁移错误。错误可能很有限，也可能更加普遍。在更普遍的病例中，它的效应可能更严重，且补偿手段更少。
然而，还有其他解释。有一种尚未证实的新思想是不稳定性。想象一下，每个正在发育的机体都伴随着一定程度的稳定或不稳定。越是稳定，这个机体就能越好地承受在发育过程中不可避免发生的危险。机体越不稳定，则它越做不到这一点。有些危险从一开始就已经隐藏在基因图谱的结构中，而另一些危险则在发育中的大脑里。理论上说，同样的危险可能对稳定的机体影响很小或几乎没有影响，而它们对不稳定机体则有显著影响。
假如我们能测量一个机体的内在稳定性，就可以检测这个理论是否可靠。这种稳定性显然是可以测量的，但它还没被应用到自闭症障碍研究中。内在稳定的机体拥有更对称的身体特征和更少的身体畸形，由此便能找到它们，这些加在一起可以给出每个人的稳定值。当发育过程中出现不利条件时，稳定的个体能适应得更好。当然，这只是在一定程度上。自闭症甚至可能袭击稳定的机体，但随后它就可能成为这个稳定机体唯一不能抵抗的袭击。结果就可能带来一个“纯”自闭症病例。对于不稳定的机体，很可能不利条件有好几种，都影响了发育，一个打击接着一个打击。结果可能就造成多项神经发育障碍。如在加里的病例中，你会发现身体的好几样物理畸形和少量对称特征，而对爱德华可以得出相反的预测。我必须补充的是，这个理论仍处于推测阶段，尚无证据表明可以应用到自闭症上。
自闭症大脑
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。
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”。
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