李小俚

孤獨癥（Autism）是一種廣泛性腦功能發(fā)育障礙，其基本特征為社會交往障礙、語言發(fā)展障礙、興趣狹窄及行為刻板。孤獨癥迄今原因不明，且無法預(yù)知和采取有效措施。2014年4月，美國疾病控制與預(yù)防中心發(fā)布孤獨癥發(fā)病率統(tǒng)計數(shù)據(jù)：2012年出生的孩子，孤獨癥發(fā)病率為68：1。孤獨癥兒童的養(yǎng)護(hù)和教育難度大，直接影響著幾百萬個家庭的正常工作和生活，有上千萬個家人為之擔(dān)心和憂慮，已引起國際社會的高度關(guān)注。2007年12月聯(lián)合國大會通過決議，從2008年起，將每年的4月2日定為“世界孤獨癥日”，以提高人們對孤獨癥相關(guān)研究與診斷以及孤獨癥患者人群的關(guān)注度。

孤獨癥兒童腦發(fā)育評估

利用腦電和眼動評估孤獨癥兒童的大腦發(fā)育和注視情況，能為我們提供科學(xué)客觀的指標(biāo)，有助于臨床醫(yī)生提高臨床診斷率。評估之后，針對性地利用腦調(diào)控方法包括tDCS、TMS和Neurofeedback進(jìn)行調(diào)控，能夠為孤獨癥的康復(fù)提供科學(xué)指導(dǎo)。

為什么腦電可以評估孤獨癥的腦功能？腦電（EEG）主要測量與大腦皮層突觸活動相關(guān)的神經(jīng)生理變化，作為一種非侵入式的采集方法，其具有較高時間分辨率，已被證明是研究復(fù)雜神經(jīng)精神障礙的有力工具。EEG主要記錄腦電在各個頻段的總和，當(dāng)發(fā)生病理變化時，其頻譜特征也會發(fā)生變化。功率譜是一種將幅度隨時間變化的腦電信號轉(zhuǎn)換為隨頻率變化的分析方法，可以根據(jù)信號不同頻段變化規(guī)律對腦電信號進(jìn)行評估。孤獨癥兒童與正常兒童在功率譜能量上具有顯著差異，正常兒童腦電特征呈倒“U”型分布，即低頻和高頻能量較少，中間頻段能量較多;而孤獨癥兒童的功率譜能量分布則呈“U”型，即低頻和高頻能量過多，而中間頻段能量過少。腦電除了有功率譜的分布，還有一個非常重要的物理量，就是“熵”。一般來說，嬰兒大腦信號復(fù)雜性在突觸繁殖和修剪背景下增加，而在正常發(fā)育過程中，大腦發(fā)育缺損可能是孤獨癥發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ)。研究也發(fā)現(xiàn)孤獨癥兒童的熵值較正常發(fā)育兒童較低。另外，腦電信號的相干性反映腦電信號的同步程度，同步程度越高，表明腦功能區(qū)域整合和協(xié)調(diào)能力越強。研究結(jié)果表明孤獨癥兒童相比正常兒童腦電信號連接性較弱，表明腦功能區(qū)域整合能力下降，與臨床認(rèn)知功能下降具有一致性，這反映了孤獨癥兒童在認(rèn)知、社交、情感處理方面的能力較弱。

眼動追蹤技術(shù)具有較高空間分辨率和時間分辨率，可以準(zhǔn)確實時記錄注視時間和注視方向，能夠為了解大腦對視覺環(huán)境加工方式提供非常有價值的信息，在研究孤獨癥中視覺社會注意具有一定的優(yōu)勢。在孤獨癥眼動追蹤的研究中，多種實驗刺激范式應(yīng)用在孤獨癥社會注意異常的研究中。研究發(fā)現(xiàn)，從6月齡開始，孤獨癥幼兒就已經(jīng)開始表現(xiàn)出對眼睛和社交場景注意的降低;在學(xué)齡前兒童和稍長年齡的眼動追蹤研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有競爭刺激物出現(xiàn)時，孤獨癥兒童容易轉(zhuǎn)移注意力，社會性刺激的注視時間減少。研究還發(fā)現(xiàn)，孤獨癥兒童在觀看兩位女性交談或孩子互動的任務(wù)視頻時，孤獨癥組相對于正常組更少關(guān)注臉部，對游戲互動關(guān)注降低。因此，孤獨癥兒童的注視模式異常，可能是評估孤獨癥的客觀指標(biāo)。

孤獨癥兒童神經(jīng)調(diào)控

經(jīng)顱直流電刺激（tDCS）是一種無創(chuàng)的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用到多種疾病的治療中，包括：癲癇、帕金森病、阿爾茨海默病、抑郁癥和精神分裂癥。其主要作用機(jī)制是改變神經(jīng)元靜息電位。當(dāng)直流電負(fù)極靠近神經(jīng)細(xì)胞胞體時，靜息電位會升高，神經(jīng)元放電減弱，產(chǎn)生超極化，從而抑制神經(jīng)元細(xì)胞的活性;反之，則發(fā)生去極化，激活神經(jīng)元細(xì)胞活性。研究同時也發(fā)現(xiàn)，陽極刺激可增加由經(jīng)顱磁刺激誘發(fā)的運動誘發(fā)電位幅度，陰極刺激則降低運動誘發(fā)電位幅度。這說明陽極刺激可提高大腦皮質(zhì)神經(jīng)元的興奮性，而陰極刺激則降低其興奮性。tDCS不僅能夠調(diào)節(jié)單個神經(jīng)元的電活動，也能夠影響多個神經(jīng)元及神經(jīng)元群的電活動，從而調(diào)節(jié)靜息態(tài)腦電活動。tDCS除了即刻效應(yīng)以外，與其功能相關(guān)的另一主要效應(yīng)是后效應(yīng)，即在刺激停止后，刺激作用會依然持續(xù)一段時間，其持續(xù)時間與電流強度、刺激時間以及刺激次數(shù)有關(guān)，這是tDCS發(fā)揮作用的關(guān)鍵效應(yīng)。tDCS的后效應(yīng)能夠影響神經(jīng)元之間的突觸連接功能，改變突觸可塑性。

近年來發(fā)現(xiàn)，多種神經(jīng)遞質(zhì)都參與tDCS誘發(fā)的后效應(yīng)，其中以谷氨酸系統(tǒng)最為突出。如NMDA受體在突觸水平對長時程增強（LTP）、長時程抑制（LTD）過程的介導(dǎo)，LTP/LTD對突觸間連接起著持久的功能性促進(jìn)、抑制作用。哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的想象認(rèn)知科學(xué)項目使用tDCS技術(shù)治療和干預(yù)成年孤獨癥患者，調(diào)控前后通過孤獨癥異常行為量表做評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)孤獨癥患者的量表得分有大幅度下降，異常行為得到改善。

個別案例還發(fā)現(xiàn)孤獨癥兒童的行為得到明顯改善，一名五周歲女孩，診斷為典型孤獨癥，比較安靜但生活自理能力差，尤其不會大小便，每天要換幾條褲子。參加tDCS調(diào)控兩期，共20次，家長反映從第5次開始，每次小便都會到衛(wèi)生間，持續(xù)1～2天左右;做完10次調(diào)控之后，這種狀態(tài)持續(xù)1周，20次調(diào)控之后，這種狀態(tài)持續(xù)2周，現(xiàn)在一直堅持做調(diào)控。

TMS是一種無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，能夠通過對特定腦區(qū)的刺激改變皮層內(nèi)神經(jīng)回路的電活動，調(diào)節(jié)神經(jīng)元抑制或興奮。TMS刺激模式分為三種，分別為單脈沖TMS （single pulse TMS）、雙脈沖TMS （paired pulse TMS）和重復(fù)TMS （repetitive TMS）。rTMS作為一種非侵入式手段， 可以改變皮層內(nèi)神經(jīng)元的興奮性并能夠通過改變刺激部位和參數(shù)達(dá)到對不同神經(jīng)疾病治療的效果。文獻(xiàn)表明，rTMS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到治療抑郁癥、多動癥、阿爾茲海默病、 精神分裂癥、戒除煙癮等方面。經(jīng)過低頻rTMS干預(yù)之后，孤獨癥患者的注意力、理解能力、言語表達(dá)能力有所改善，刻板行為減少，情緒穩(wěn)定。

神經(jīng)反饋（Neurofeedback， NFB）又稱作“腦電反饋”，是以腦電信號（EEG）為操作條件，使參與者自主調(diào)整腦活動，提高或者抑制某些腦皮層活動的一種訓(xùn)練。在NFB訓(xùn)練中，頭皮電極將腦電信號采集后經(jīng)過人機(jī)交互軟件轉(zhuǎn)換為反饋信號，以視覺、聽覺或者觸覺的形式呈現(xiàn)，進(jìn)而在人腦中形成學(xué)習(xí)機(jī)制。

NFB技術(shù)能夠無損傷地通過改變皮層神經(jīng)回路興奮性活動進(jìn)而引起與直接干預(yù)腦區(qū)存在結(jié)構(gòu)連接或者功能連接大腦區(qū)域的短期功能重組。因此，NFB被認(rèn)為是檢測和調(diào)制神經(jīng)可塑性的有效工具。以腦電信號作為操作條件，NFB能夠有效地訓(xùn)練皮層靶區(qū)域的腦電活動。NFB通過腦電訓(xùn)練，幫助治療者自主調(diào)整腦電活動，抑制過度活躍的皮層電活動，提高活性不足的皮層電活動，進(jìn)而調(diào)整治療者的腦電活動使之趨向正常。目前，已有很多研究指出NFB能夠有效改善一些精神疾病的癥狀，是一種可行的治療手段。對當(dāng)前應(yīng)用NFB進(jìn)行孤獨癥康復(fù)的實驗研究進(jìn)行總結(jié)，其中大部分的實驗結(jié)果表明NFB有助于改善一部分孤獨癥的核心癥狀。