The Secrets of Autism 自闭症的秘密
The Secrets of Autism 自闭症的秘密
(译自Time杂誌)美国近年来被诊断为自闭症或亚斯伯格症的小孩急速增加,为什么?TommyBarrett是小学五年级的学生,有一双梦般的双眼,与父母亲、一对峦生哥哥、两只猫和一只乌龟一起住在加州圣荷西,硅谷的心臟地区。他喜欢数学、科学与视讯游戏,也是荣誉榜上的优秀学生。在变形玩具与动画方面,他有世界级专家的实力。他语调丰富大声的说,『它们像汽车、火车或动物,但是可以变成机器人或人类,我好喜欢喔』。
有时候,这些行为却是问题的关键。例如Tommy著迷似的与这些玩具行影不离。当身边没有玩具时,不论在大型购物中心、学校操场或在课室里,他就把自己当成玩具,假装自己是大卡车变成机器人,把身体的局部像电脑动画般的转变成猫咪。他妈妈与老师都发现这种一再重复的哑剧,看起来好像很聪敏,但事实上是一种问题。基於这个理由,想起另外一个令人担忧的现象。妈妈Pam Barrett想起Tommy在三岁的时候,说话流畅,口若悬河般的健谈。但他好像不了解谈话有交替发言的规则,他只顾著自己说话。还有,他为什么老是没有注视著对方的眼睛呢?虽然Tommy看起来是很聪敏,他在四岁时就可以阅读书籍了,他一直有焦躁不安与短暂注意力的样子,这二者让他无法参加幼稚园里的读书群。
Tommy八岁时,他的父母终於知道不对劲了。他的精神科医生告诉他们,这个聪敏的小孩,患有一种轻微的自闭症,叫做亚斯伯格症(Asperger’s syndrome)。儘管亚斯伯格症的儿童,对於早期治疗都有很好的效果的事实,但是,Barrett一家人,还是无法忍受这个消息。
因为早在两年多前,Pam和她的丈夫Chris,一家软体设计公司的专案经理,经歷了Tommy的两位双生哥哥Jason和Danny都患有重度自闭症的痛苦。它们出生时表面上看起来都正常。在他们开始躲进自己的世界之前,他们已经学会说几句简单的语言了,但是很就失去这种能力。他们不会玩玩具只会摔坏玩具,他们不会说话,常常以奇怪难听高音调的吼叫代替说话。
首先是Jason和Danny,接著是Tommy,夫妇开始怀疑他们的小孩可能是暴露於某些有毒的物质吧。
他们也著手调查家族所有亲戚的名单,看看自闭症的阴影已经笼罩这家族多久了。
Barrett夫妇所忍受的痛苦,和美国其他各州人以及世界各地成千上万自闭儿家庭相类似。好像突然之间,自闭症和相关病症(像亚斯伯格症)的案例急速增加,而且没有人提出合理的解释。有人认为这是过於宽鬆的评鑑標准引发的副產品。有人相信这来势汹汹的趋向,至少有部分是真的,因此引起高度的关切。例如,在Barrett一家人所住的加州,在过去15年里,寻求社会资源服务的自闭儿童足足增加了四倍以上,从1987年少於4000人增加到现在约18000人之多。在硅谷比较常见的是亚斯伯格症,Wired杂誌替这个病症创造了网路世代的一个新名词,叫做”Geek Syndrome”,说明这种症候群都有不错的智能同时却笨拙於社交。Wired杂誌继续製造煽动的话题说,假如自闭症与亚斯伯格症以令人警觉的速率发生,那么数学、科技的基因,可能就是主要祸首了。
这种升高的趋势,当然不是侷限在高科技產业的领域里,或只发生在电脑程式设计师或软体工程师小孩的身上。在世界各地,各种行业类别以及各个社会经济阶级里都有相同的趋势。例如在维吉尼亚州的乡下地区,居民说道：以前我们村里从来没有自闭症的患者,但是现在却有10个病例,到底是怎么了。
这是很好的问题。不久之前,自闭症的发生率大约是万分之一。最近的资料显示在10岁以下的小孩患有自闭症及相关的病症高达150分之一。仅在美国地区就有30万的儿童,假如包括成人在內,根据Autism Society of America(ASA)统计,有超过百万人遭受自闭症或相关的病症(PDD)之苦。这个现象有五倍於唐氏症(Down’s syndrome)或三倍於少年糖尿病。
毫无疑问的,父母亲们涌进心理医生或小儿科医生的办公室去寻求解葯,学校也增加了许多特教助理来帮忙老师妥善照顾病童,公立或私人的研究机构也积极著手於破解引起这种令人迷惑的病症的复杂生物机制。
由於大家都急著得到答案。像Barrett一样的父母亲们都表现的相当的焦躁,任何的结果可能导致一场科学革命。为了因应风起云涌的关切,金钱也转向自闭症的研究了。神经科学(neuroscience)在五年前还是冷门停滯的学科,今天有很多科学家们竞相要找出与自闭症有关联的基因。上个月,来自美、英、义大利和法国的科学家们在Molecular Psychiatry上发表了一系列的文章,声称他们已经有令人惊异的进展。同时,研究团队们也从异变老鼠来建立动物研究模组。他们进行测定环境因素对於自闭症发生的影响,利用先进的大脑造影技术来探测自闭症深层心灵活动的数据。在这个过程中,科学家们获得许多新的见解,同时也准备提出一些极具魅力的新假说。说明为什么自闭症患者会发展出与一般人截然不同的心灵活动,但是在许多重要的细节上,却有令人难以想像的相似性。Autism’s Genetic Roots自闭症(Autism)在1943年首先由Johns Hopkins医院的精神科医生Leo Kanner所『描述』,次年1944奥地利小儿科医生Hans Asperger再度描述该症的症状。Kanner描述儿童有社交上的退缩,全神灌注在不变的事物上,有严重的语言困难,但是却常拥有特殊的才能,这一点和一般的智能不足明显的不同。Asperger则描述儿童有笨拙的社交能力,怪异的执著,但是没有语言障碍而且似乎相当聪敏。这种病症似乎有家族性遗传的强烈倾向,有时候直接由父亲传给儿子。这个线索也说明Kanner所说的自闭症,基因也是问题的核心。隨后,自闭症的研究遇到很衰的局面而停顿。Asperger的卓见在欧洲被战后的动盪而淹没,Kanner的在美国被佛洛依德学派惊人的破坏力而消音。佛洛依德学派说,小孩的自闭症不是天生的,都是由父母亲造成的,尤其是母亲的冷酷无情与没有教养造孽最大。真是天大的笑话。1981年,英国精神科医生Dr. Lorna Wing发表一篇深具影响力的文章后,亚斯伯格症才再度受到重视。她发现亚斯伯格所定义的症状,从许多方面看来应该是Kanner的自闭症的变体,它们之间的相似性与相异性显得同等重要。因此研究人员相信,亚斯伯格与Kanner两人所描述的是复杂多变的同一个病症的两面,就像在看一个由共同基因组为內容的万花筒一样。同时,重度的自闭症也不是常会伴有补偿性的特殊才能,事实上,大部分带有令人心碎的缺陷和智障。
科学家们发现自闭症高度倾向发生在同一家族里的事实,远比自闭症本身更令人震惊。虽然重度自闭患者很少能养育自己的下一代,研究人员发现他们的近亲都或多或少有自闭症的特质。例如姊妹可能沉溺於怪异的重复行为或极度的害羞;兄弟可能有语言困难或有程度上的不当社交行为等。假如同卵双胞胎中一个有自闭症,60%的机会另外一个也会有。假如另外一个没有自闭症,则有75%的机率会表现出一个或更多个自闭特质。有多少基因促成自闭症的易罹患率呢?目前估计从3个到20个之多。发表在Molecular Psychiatry上的论文指出,经过慎重仔细的研究,这些基因都与三种主要的神经传导物质有关联。其一是glutamate,对於记忆与学习有密切关联；其他是serotonin(血清素)和 gamma-aminobutiric acid(gaba),与强迫妄想行为、焦虑咀丧等情绪有关。这些基因也无法完全解释自闭症发生的机率。这些可疑的基因都与控制脑部发育攸关,也许和胆固醇与免疫系统的运作也有关联。纽约大学的教授Christopher Stodgell比喻人类脑部设计与组合的过程,有如演奏一首动人的、精细复杂的乐曲,成千上万的基因都是熟练的乐手。假如每个基因都正確无误的做该做的事,则可以听到一首优美的莫札特协奏曲,否则,就是一片恼人的杂音。A difference of mind自闭症得忍受一大堆令人困惑的问题,例如感觉困扰(sensory disturbance),食物过敏,肠胃消化问题(gastrointestinal problems, GI),精神抑鬱(depression),强迫妄想(obsessive compulsiveness),痉挛(含subclinical epilepsy无临床症状的痉挛),过动与注意力不集中(ADHA)等等。但是,研究人员相信,自闭光谱里的人有一个共同的困扰,而这个缺陷正是心智理论发展上的核心。心理学家认为大部分的小孩在四岁前,可以了解别人和自己不一样,有他们自己的思想、希望与需求。正如华盛顿大学儿童心理医生Andrew Meltzoff 所见,一个称为Terrible Twos的儿童发展期之所以会发生,是因为小孩(正常的小孩)假设父母亲各有独立的心思,然后像科学家一样设法去试验与证明。总之,在自闭光谱上的小孩是心盲( mind blind)的。他们似乎认为别人与自己的想法是相同的,与自己的体认是相同的。别人(父母亲、玩伴与老师)对事物有不同的见解,例如会隱藏动机或口是心非的思想,他们无法理解与察觉。Tommy的妈妈回想道：Tommy花了好长的时间才学会说谎。当他终於第一次说谎时,她內心非常高兴。
Meltzoff相信由於这种缺陷,自闭小孩也许会终身在模仿其他大人的言行。假如大人与一个一岁半的小孩坐在一起做一些有趣的动作(如推积木或扮鬼脸),小孩通常会立刻跟著做作为回应,但是自闭症的小孩就是不会。Meltzoff与他的同事在游戏间里所做的系列实验证实这一点。
无法模仿跟著做会有很严重的后果,因为模仿是儿童早期学习最具威力的工具之一。透过模仿,小孩学习到如何讲出第一句话,体认出身体姿势与脸部表情等丰富的肢体无声语言。Meltzoff说,透过这种过程,孩子会了解到假如有人做出放低双肩的姿势,是表示他很忧伤或是身体非常疲倦,眨眨眼睛表示很高兴或是想要恶作剧。读出与了解别人內心世界状態的能力,对於自闭症(甚至高功能)的人而言似乎很难,常常需要经过很长时间的努力才能了解。他们大部分无法察觉一般人无意间所传达出来隱晦的沟通信息。天宝Temple Grandin说,我无法了解别人透过细微的眼睛运动来沟通的意义。直到五年后从书本上读到这种敘述才能明白它的意义。
以前一般认为自闭症患者对於身旁的人冷漠或漠不关心、或缺乏移情(empathy)这种高阶心智活动,这种说法是不正確的。去年底有一天,当Tommy的妈妈感到极度难过而泪流满面的时候,她患有重度自闭的儿子Danny走过来,把她抱在怀里前后轻摇的安慰她。另一项对自闭症患者的误解是说他们无法对自己喜爱的人的面孔有特殊的记忆。引用某位著名脑科专家的话来说,他认为他们把母亲的脸和纸杯子看成是相同的意义。加州大学神经科学家Karen Pierce指出正好是相反。她用神经影像技术(neuroimaging)来证实她的理论。她在去年12月於San Diego的会议上报告说,自闭症者的心智活动中心和常人一样,都在大脑的fusiform gyrus区,一般人也使用这个区域来辨识他人的面孔。在neuroimaging研究中,拿陌生人的照片给自闭症患者看的时候,fusiform gyrus区域没有反应,但是拿她父母亲的照片替换时,神经影像立刻像点亮罗马蜡烛般的大放光芒。还有,这种突如其来的反应並没有侷限在fusiform gyrus一区,如同一般人一样,延伸到大脑其他回应感情输入的区域。这种结果显示在婴儿时期,自闭儿童已经有形成强烈的感情连结的能力。至於后期会显示出社交上的笨拙行为,显然是脑部不正常组合(disorganization)的结果,隨著成长而变得更坏。使用很多方法与反覆的研究发现,自闭症者的大脑无法像一般人分析(parse)个别输入的资讯。例如,伊利诺大学的心理学家John Sweeney的试验发现,自闭症成人被要求做一些简单的包含空间记忆的测验时,大脑prefrontal and parietal cortex的活动量远低於一般的標准。这个区域主掌计划与解决问题的功能,它们的工作是在工作记忆体的暂存区里维持动態变化的空间图像(dynamically changing spatial map)。Sweeney所做的测验是要求被测试者监看灯光闪烁的位置,所有的成绩都很差,因此推论被测试者可能无法更新暂存区的资料或是无法在同一时间处理信息。
匹兹堡大学的神经科学家NancyMinshew说明,Sweeney所研究纪录下来的珍贵图像,真是令人过目难忘。它们说明了自闭症大脑各区域之间的连结系统可能没有发育完成或者是无法达到適当的机能。当你看到这些图像时,你马上会发现其中缺少了什么。就像你把两张各有、无世贸双星大厦的曼哈吨的照片摆在一起观看,呈现於脑海里的是悚然难忘的经歷。
A Matter of Misconnections自闭症是不是由於脑(或脑干)某一区域的小小故障开始,然后扩散影响其他区域?或者本来就是广泛性的故障,当大脑被要求来执行日益增加的工作时,把这些缺陷显现的更为明確?这两种推论都有可能,但科学家们拒绝回答哪一种比较有可能。不过有一件事情是很肯定的：自闭症小孩在很早期的时候,它们的大脑在微观与宏观尺度上有明显的解剖异常(anatomicalabnormalities)。例如,哈佛医学院小儿神经学家 Margaret Bauman研究30位自闭症患者遗体的脑组织,年龄从5岁到74岁。她发现大脑的边缘系统(limbicsystem)有明显的异常。这个区域包含杏仁核体(amygdala)主掌感情中枢,与海马体(hippocampus)主掌记忆与学习。她发现这个区域的异常细胞与它们同一区域对等正常的细胞相比较时,显得小而且紧密的堆叠在一起。它们看起来似乎还没发育成熟,好像在等待某些信號来促使它们成长。另外一个令人好奇的发现是小脑的异常。小脑里有一种非常重要的细胞称为Purkinje细胞(以发现者捷克心理学家名字命名)数量上显得非常少。加州大学神经学家EricCourchesne认为这个细胞异常现象为自闭症出岔的演出提供了重要的线索。他说,小脑是脑神经网路里最忙碌的计算中心之一,而Purkinjecell是这个资料整合系统里的关键元素。小脑接收外界输入的大流量的资讯並计算它们的意义,准备给大脑其他区域来做適当的回应,缺少这种细胞,小脑几乎无法运作。
几个月前,Courchesne从大脑影像研究所得到的结果发表一个新的假说：出生的时候,自闭小孩大脑有正常的大小。但是到2、3岁时,却比正常的大很多,而且呈不平均分布。运用MRI造影技术可以很明显的看出有两部分组织的快速成长。它们集中在神经元密集的大脑皮质里的灰质与白质,在这里有很多纤维状网路延伸到大脑其他区域(包含小脑)。也许是由於联络网路的大量增生引起信號超过负荷而伤害了小脑的Purkinje细胞,最后造成细胞死亡。Courchesne说：到底是什么因素造成这种大量增生的异常呢?假如我们知道原因,我们就有办法让他减慢或加以制止。在数以兆计的大脑神经元之间的联繫网路,任何小孩都会以惊人的速度继续增加。但是,小孩的大脑不像上市的电脑,出生时並没有把线路固定的牢牢和接著。小孩不断经歷著一连串的生活活动,大脑会设定网路连结点来回应,然后经过不断重复的神经活动,再把连结点牢牢的焊接起来。假如Courchesne的假说是正確的,那么自闭症的发展过程,也是另外一种”正常”的程序,只不过是开关太早接上或信號过强或关闭的太晚了。而这个程序的时间开关就掌握在基因的手里。目前,Courchesne的研究小组已经发现几个有关联的特定基因。特别引人注意的是四种影响大脑成长的重要化合物(neuropeptides)以及为它们编码的基因群。这四种化合物在初生婴儿的血液中浓度过高的话,后来都被诊断出自闭症或智能不足。NIH的研究员Dr.KarinNelson在去年的研究报告中指出,在这些化合物中有一种叫做VIP(vasoactive intestinalpeptide,请参考资料库里Jacgie翻译的Secretin &Autism文章有提到)的化合物,它不但参予大脑的发育,也参予免疫系统与消化肠道的机能。这个事实说明了自闭症经常伴隨著这方面障碍绝不是偶然。
能够在最早的时候以生物標记(biomarker)可靠的侦测出自闭症发生的机率,这个想法让许多科学家非常著迷,理由很简单。假如確认婴儿有发展成自闭症的高风险时,我们可以监视神经物质的改变,预知行为改变的时候,甚至可以介入整个发育的过程。加州大学神经科学家Michael
Merzenich说：我们在大灾难(自闭症的高发生率)发生后才投入研究自闭症,也看到了有这么多的障碍使得小孩无法实现它们未来的梦想,现在我们最想了解的是,为什么会发生。
引发自闭症的基因群以许多方式让大脑发育偏离正常轨道。基因可能会编码製造出有害的变体物质来对付由单一基因引起的疾病(例如cysticfibrosis, Huntington’sdisease)。或者只是正常基因的普通变体,要与其他基因结合时才会產生问题。或者是演变成容易受外在环境压力所伤害的基因。
另外一个很热门但尚未具体的理论说,可能是由於MMR(measles,mumps,rubella)疫苗注射引起。通常在15个月时施打这种麻疹、腮腺炎、德国麻疹三合一的疫苗注射。但是其中还有很多可以想得到的其他因素。加州大学刚刚做了大量的流行病学研究,针对自闭与非自闭儿童身体组织残留物的检验分析,包含汞、多氯联苯、苯以及其他重金属。前提是,有些儿童的先天体质上就比较容易受这些物质成分所伤害,所以同时也要检查其他遗传上的异变,例如对於胆固醇与其他脂肪的代谢能力。
怀孕期间的药物使用也被严密的研究中。胚胎学家Patricia Rodier与同僚们正在研究某些会导致自闭症的畸胎原(teratogens)。她们把焦点集中在畸胎原对一个叫做HOXA1的基因造成伤害,这个基因负责指挥胚胎细胞分化的定位,在怀孕前三个月有作用隨后就关闭不在作用。在一项老鼠的实验里发现,在胚胎期把这个基因破坏,发育出缺少整层细胞的脑干组织。
最后,科学家们极可能经由许多不同的(少见的,常见的,基因或非基因的)路线却获得相似的结论。同时很快的就会有许多新的理论用来预防或矫正自闭症。从现在算起往后的10年里,几乎可以確定会有更具效果的治疗方法,甚至会有抗自闭症的药物。芝加哥大学的Cook说道：基因是標靶。假如我们有明確的標靶,就比较容易研发出適当的药物,我们擅长这种技术。
很矛盾地,自闭症在小孩还很小的时候就影响著他们,这个事实虽然痛苦但也隱含著希望的理由。
因为幼儿大脑神经的连结都是经过经验的累积而建立起来的。例如神经元的树突会因为学习而增生。对准目標的心智活动(well-targetedmental exercises)常会有很大的改善。
有一个还没有答案的大问题是：事实上,为什么对外表看起来像是重度自闭症的小孩施以密集的语言与社交行为治疗后,约有25%获得很大的改善,其他75%却没有?华盛顿大学自闭症中心的GeraldineDawson怀疑的说道：是否因为后者的大脑受到无法逆反应的伤害?或是疗程里缺少了某些基本关键事项?
越多科学家投入研究,看起来越像他们已经掌握了一些拼图上的线索。就像是TommyBarrett的变形玩具,这样组装会变成一个成正常的小孩;那样组装则会变成自闭的小孩。当你看著Tommy灵巧的手指带著节奏的把火车转变成机器人,又把机器人转变成火车,心里不禁的浮起一个念头：这双敏捷熟练的手,能哄骗他自闭的大脑重回轨道上吗?会不会有一个著迷於变形玩具转换程序的小孩,长大后成为一个科学家,亲自来解开这个闹剧?
