孤独症，想必大家都不陌生，但是孤独症是如何产生的呢？有什么办法治疗？另外，除了通过较晚出现的情感行为等指标而对孤独症进行诊断外，我们是否有什么较早出现的指标而对孤独症进行早期诊断呢？带着这些问题，我们对南昌大学生命科学研究院神经环路发育与疾病研究室的徐洪老师进行了详细的采访。

神经环路发育与疾病

在徐老师眼中，神经科学研究就是一场“探索生命的本质”的活动。谈到自己关于神经环路与疾病的研究，徐老师做了一个生动形象的比喻，他说大脑分为许多脑区和核团，好比大量电脑，如果把人脑比作互联网的话，需要通过“网线”把这些电脑联系起来，把电脑都“联网”，形成神经网络（环路），才能够传递信息、产生智慧，人工智能也是基于类似的理念。而研究这些“网线”是如何布线，各路网线怎么找到各自要去的地方，正是研究团队现在在做的工作。我们的大脑有近千亿的神经元，而每个神经元平均形成上千个突触联系，我们的大脑能够精准无误地构建如此庞大的神经网络，实在是个奇迹。

这些神经网络如果搭建错误，可能导致神经发育疾病，所谓差之毫厘谬以千里。对于神经环路与发育疾病的关系，徐老师引用了有句骂人的话叫做“神经搭错了”。而这种“神经搭错了”的现象在神经发育疾病中是真实存在的。

神经发育疾病有很多种，其中包括孤独症，也称自闭症，徐老师跟我们做了简要的介绍。孤独症对大众来说并不陌生，主要特征是社交障碍和重复刻板的兴趣行为。例如一部叫做《海洋天堂》的电影，便是讲述了一个孤独症男孩父子的故事，电影中男孩的父亲身患重病，总是在思考在自己离开这个世界之后，这个孩子如何才能独立地生存下去，努力想把孩子托付出去。其实在现实中也是如此，孤独症患者难于融入社会，重症患者很难找到工作，甚至无法独立生活。以前人们总是认为孤独症是父母照顾不周引起的，例如曾经流行的“冰箱妈妈”理论。但现在研究逐渐认识到孤独症更多地是一种发育疾病，由遗传、环境和免疫等因素共同导致。孤独症在全世界范围内发病率也不低，在中国来说，2020年统计大概是千分之七（7‰），美国最新统计是四十四分之一（23‰），病症有轻有重，少部分患有孤独症的小孩可能会存在艺术上的天分，不过大部分会伴随认知障碍等并发症。

斑马鱼与孤独症研究

斑马鱼体外发育，幼鱼通体透明，便于观察。图示为转基因标记的血管无需任何特殊处理，即可活体成像直接观察。上图为普通光学成像，可见红色的血细胞分布在心脏和血管中；中图为体视荧光显微镜成像，显示出全身的血管概貌；下图为激光共聚焦成像，显示出清晰的脑血管。

在徐老师的实验室中，我们可以看到许多的斑马鱼，可能我们会存在疑惑，斑马鱼这么低等的生物如何会和人类的孤独症联系在一起呢？

徐老师跟我们解释道，斑马鱼跟人的基因有百分之七八十的同源性，人类的很多基因在斑马鱼身上都有，在分子、细胞、神经环路层面上都相对保守，所以在某种程度上来说可以从斑马鱼的发育过程上推演出人类胚胎期时的状况。而且人身上的很多情感行为在鱼那里也有，例如鱼也有恐惧、焦虑、学习记忆、睡眠失眠、求偶和攻击性等，更重要的是，斑马鱼有着丰富的社交行为，所以拿斑马鱼做孤独症研究是有生物演化上的依据的。

那么如何在斑马鱼身上做孤独症研究呢？实验人员需要在斑马鱼身上把孤独症的一些高风险相关基因突变掉，通过一些检测，看它的行为学，看它的社交是否有异常。实验结果会发现这些鱼确实存在社交上的异常，有些会伴发焦虑障碍等。这就从实验层面上佐证了孤独症是一种遗传发育疾病。

例如实验室目前正在研究的某个孤独症高风险基因，该基因突变病人除了孤独症状外，还出现巨脑畸形和胃肠功能紊乱等症状，把这个基因在斑马鱼身上突变之后，发现所有这些主要症状，在鱼身上都能呈现出来。这提示用斑马鱼模型观察研究得到的过程和机制，也可能推演到人类疾病。研究人员如果能够通过调节早期发育，把这些表现给缓解甚至回归正常，说不定就能在鱼这些低等动物模型上寻找到一些孤独症发病的关键靶标。而这整个研究过程，对于孤独症的早期诊断、治疗和预防是有潜在价值的。

科研现状与展望

徐老师把寻找孤独症形成的具体机制比喻成一个侦探破案的过程。例如一个人被打伤了，如果要找到是谁打的，用的是什么凶器，只能是通过一些蛛丝马迹的线索去溯因，通过模拟、推演来重现这一过程，找到真凶。利用动物模型来研究人类疾病也类似。孤独症的发病具体原因也是多指向性的，发育过程中到底哪个或者哪些环节出了问题？还用前面提到的巨脑畸形症状为例，脑袋变大究竟是怎么导致的？有很多可能性，比如是因为脑水肿，或者是神经细胞过度增殖、数量增加，也可能是单个神经细胞的体积变大，甚至是神经细胞之间的连接变多。假如发现是神经细胞数量变多，那么它是怎么变多的？在高风险基因突变的模型中，它引起了什么样的分子反应才导致这些细胞增多？只有弄清楚这些神经细胞增多的具体机制，才可能抓住导致神经细胞增多和巨脑畸形的真正元凶，才可能抽丝剥茧找到关键靶标，最终通过干预这些靶标而找到延缓孤独症的潜在方法。而寻找这些靶标的过程，就好比是“大海捞针”困难重重。但是徐老师还是很乐观地表示，就算是“大海捞针”，也要讲究策略，要明确是跑到太平洋去捞，还是跑到渤海或是渤海湾去捞，所以现在的工作是慢慢缩小研究范围，寄希望于有一天能取得有意义的研究成果。

对来未来的科研工作，徐老师寄予了在实验室中工作的研究生很高的期望。徐老师表示，科研工作也像其它工作一样，需要兴趣和热情，只有兴趣才能引导学生真正投入并享受科研探索的过程。尽管青年一代科研工作者也在慢慢成长起来，但现在已经是博导的徐老师依然坚持早上七点多就赶到实验室开始一天的科研工作，这种数十年如一日的坚守与投入对于青年工作者不仅仅是科研道路上学习的榜样，更是自我成长过程中的一份参照、一份激励！