从研究神经元之间的联系，到神经系统和免疫系统之间的相互作用，再到人们不仅理解语言，而且理解谈话中未说出来的细微差别的复杂方式，麻省理工学院由西蒙斯社会大脑中心支持的新研究项目为推进该领域对自闭症的理解带来了丰富多样的视角。
11月15日，在西蒙斯中心的研讨会上，当6位演讲者排队描述他们的项目时，麻省理工学院理学院院长Nergis Mavalvala阐述了他们所追求的目标：“最终，我们想要寻求理解——不仅仅是那种告诉我们大脑内部工作的生理差异是如何产生行为和认知差异的，而且是那种提高自闭症谱系障碍患者的包容性和生活质量的理解。”
西蒙斯中心主任Mriganka Sur是Picower学习与记忆研究所和大脑与认知科学系（BCS）的神经科学牛顿教授，他说，尽管该领域仍然缺乏基于机制的治疗方法或可靠的自闭症谱系障碍生物标志物，但他对麻省理工学院能够贡献的发现和新研究持乐观态度。到目前为止，麻省理工学院的研究已经进行了五项临床试验，他赞扬了未来发现的潜力，例如在研讨会上展示的项目。
苏尔说：“我相信，我们正处于一个前沿，在这个时刻，许多基础科学正在结合在一起，我们可以利用这些科学来改善人们的生活。”
苏说，西蒙斯中心以两种主要方式资助基础科学研究，每一种方式都鼓励合作：由几个实验室的教员领导的大型项目，以及由两名教员指导的博士后奖学金，从而将两个实验室聚集在一起。研讨会的特色是由领导新研究的教师和研究员进行演讲和小组讨论。
Picower研究所和BCS系的Gloria Choi副教授在她的讲话中描述了她在探索利用免疫系统开发自闭症治疗方法的可能性方面的合作努力。Choi和来自哈佛医学院的合作者Jun Huh之前在小鼠身上进行的研究表明，将免疫系统信号分子IL-17a注射到大脑皮层的特定区域可以减少神经过度活跃，从而减少自闭症模型小鼠与非自闭症模型小鼠在社交和重复行为上的差异。现在，Choi的团队正在研究各种方法，通过比直接注射侵入性更小的方法，诱导免疫系统将细胞因子靶向到大脑。例如，正在研究的一种方法是增加大脑周围脑膜中产生IL-17a的免疫细胞的数量。
Gloria Choi描述了她的团队开发自闭症潜在免疫疗法的工作。图片来源：David Orenstein/Picower研究所
上一项下一项
另一方面，麦戈文大脑研究所和BCS的副教授Ev Fedorenko正在领导一个由七个实验室组成的合作项目，旨在了解使人们能够参与对话的认知和神经基础设施，这不仅涉及到所说的语言，还涉及到面部表情、语调和社会背景。她说，这项工作的关键在于超越以往的工作，即孤立地研究每个相关的大脑区域，以理解作为一个统一整体的能力。她说，一个关键的发现是，它们在外侧颞叶皮层中彼此都很近。
“超越这些单独的组成部分，我们可以开始问一些大问题，比如，大脑这部分的广泛组织原则是什么？费多连科说。“为什么它有这种特殊的区域安排，这些区域如何协同工作以交换信息，从而创造出与我们互动的另一个人的统一感知？”
当Choi和Fedorenko正在研究导致自闭症患者社会行为差异的因素时，Picower研究所和BCS的厄尔·k·米勒教授正在领导一个项目，重点关注另一种现象：许多自闭症患者经历的感觉超负荷。米勒实验室的研究表明，大脑对感官刺激做出预测的能力——这对于过滤掉世俗信号，使注意力集中在新的信号上至关重要——取决于数百万神经元活动的全皮层协调，这些神经元活动由高频“伽马”脑电波和低频“贝塔”脑电波实现。米勒说，他的团队在波士顿儿童医院（BCH）与动物模型和人类志愿者一起工作，正在测试自闭症患者脑电波动力学中可能存在关键差异的想法，这种差异可以通过闭环脑电波刺激技术来解决。
西蒙斯的博士后卢卡斯·沃格桑（Lukas Vogelsang）在BCS教授帕万·辛哈（Pawan Sinha）的实验室工作，他正在以不同的方式研究自闭症患者和非自闭症患者在预测方面的潜在差异：通过与志愿者进行实验，旨在梳理出这些差异是如何在行为上表现出来的。例如，他发现，在至少一项要求参与者从提供的线索中辨别事件发生概率的预测任务中，自闭症患者表现出较低的表现水平，并且低估了线索的预测意义，而非自闭症患者则略微高估了线索的预测意义。Vogelsang是由BCH研究员和哈佛医学院教授Charles Nelson共同建议的。
西蒙斯中心博士后Chhavi Sood（带着麦克风）回答了观众的问题，其他小组成员蕾丝·里格斯（左）、卢卡斯·沃格尔桑和哈佛大学的主持人迈克尔·西格尔（右）倾听。图片来源：David Orenstein/Picower研究所
上一项下一项
从根本上说，协调的全脑神经活动产生的大规模行为始于神经元如何在称为突触的电路连接点上相互连接的分子细节。Simons博士后Chhavi Sood在Menicon教授Troy Littleton的Picower研究所实验室进行研究，她使用果蝇的遗传可操作模型来研究自闭症相关蛋白FMRP的突变如何改变调节突触离子交换的分子门的表达，这反过来会影响突触前神经元兴奋突触后神经元的频率和强度。她正在研究的差异可能是脆性X综合征（一种严重的自闭症谱系障碍）神经过度兴奋性的分子机制。
在她的演讲中，来自柏翠斯大学神经科学教授冯国平的麦戈文研究所实验室的博士后蕾丝·里格斯强调了突触蛋白中与自闭症相关的许多突变是如何促进病理性焦虑的。她描述了她的研究，旨在识别大脑神经回路中可能存在的脆弱性。在她正在进行的工作中，里格斯正在研究一种新的丘脑皮层回路，它位于丘脑前内侧核和扣带皮层之间，她发现这种回路会导致焦虑状态。里格斯与王凡教授共同指导。
在广泛的讨论之后，辅以小组的进一步讨论，西蒙斯基金会自闭症研究倡议的执行副总裁凯尔西·马丁通过视频会议做出了最后的决定。马丁强调，基础研究，就像在西蒙斯中心所做的那样，是开发未来治疗方法和其他支持自闭症社区成员的方法的关键。
她说：“我们坚信，了解自闭症的基本机制对于开发能够影响自闭症患者及其家庭生活的转化和临床方法至关重要。”
从突触到电路再到行为的研究，麻省理工学院的研究人员和他们的合作者正在努力实现这种影响。
