为了星星的孩子们，来自“中国脑计划”的努力！

2023年11月，上海交通大学医学院松江研究院/中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）仇子龙团队与复旦大学脑科学转化研究院程田林团队合作在国际神经科学权威期刊《自然 神经科学》（Nature Neuroscience）上发表题为《全脑体内基因编辑逆转了Mef2c变异小鼠的行为变化》（Whole-brain in vivo base editing reverses behavioral changes in Mef2c mutant mice）的研究论文，首次报道了在全脑范围内利用单碱基编辑技术成功改善Mef2c孤独症小鼠模型神经发育与孤独症样核心行为表型。

**孤独症是国家科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目（即“中国脑计划”）中的一个研究方向，得了这个疾病的孩子被称为“来自星星的孩子”。**他们常常对外界的反应视而不见、充耳不闻，在语言交流、感觉调节和动作上都存在一定的障碍，更不用说在知识学习上、人际交流上所面临的困难。2022年《中国孤独症教育康复行业发展状况报告IV》数据显示，中国孤独症发病率7‰，人群超过1000万，其中，0-14岁儿童约有300万-500万人，已经成为儿童神经发育疾病中最主要的一种，严重危害儿童的身心健康，给家庭和社会带来沉重的负担。

● 一起关注孤独症

孤独症，全称孤独症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder，简称ASD），也称为自闭症，是一组以社交沟通障碍、兴趣或活动范围狭窄以及重复刻板行为为主要特征的神经发育性障碍，大多起病于儿童早期，持续终身，需要全生命周期的支持。作为一种典型的神经发育疾病，孤独症长期以来一直是医学和科学研究的热点。

近年来，脑科学飞速发展，借助先进的神经成像技术，如功能磁共振成像（fMRI）和弥散张量成像（DTI），科学家们发现孤独症患者的大脑中多个区域（如前额叶、颞叶和杏仁核等）的连接模式和信息处理方式与健康人不同。这些差异可能导致患者在社交认知、情感理解和语言沟通等方面存在困难。

此外，基因研究也在孤独症领域取得了重要突破。科学家们已经发现了与孤独症风险密切相关的多个基因变异，例如Mef2c、 SHANK3 等。这些基因变异可能影响大脑神经元的发育和突触连接的形成，从而增加患孤独症的可能性。

● “脑计划”研究与孤独症

1、基于脑科学的研究成果，孤独症的治疗策略也在不断演进。其中，传统的行为疗法和康复训练作为孤独症治疗的主要手段，现在发展更加个性化和精准。例如，根据孤独症患者大脑连接模式的差异，研究者们设计了针对性的认知训练项目，旨在改善患者的社交互动和语言能力。这些训练项目利用电脑游戏、虚拟现实等技术，为患者提供安全、可控的学习环境，帮助他们逐步建立正常的社交认知和行为模式。

另外，药物治疗作为孤独症治疗的一个重要方面，虽然目前还没有能够治愈孤独症的药物，但科学家们正在研究能够调节大脑神经递质平衡、改善神经元连接的药物，以期减轻孤独症患者的症状和提高他们的生活质量。例如2024年1月，美国⻝品和药物管理局 (FDA)已批准JAG201基因疗法申请，此疗法基于著名的华人科学家冯国平博士的专利，将有望治疗SHANK3基因突变ASD患者。

2、类脑研究，作为人工智能领域的一个分支，旨在模仿大脑的工作原理来构建更加智能的计算机系统。在孤独症研究中，类脑研究的应用主要体现在两个方面：一是通过计算建模来模拟孤独症大脑的工作机制；二是利用类脑算法来分析和预测孤独症患者的行为。

计算建模可以帮助科学家们更好地理解孤独症大脑的结构和功能异常。通过建立孤独症大脑的神经网络模型，研究者们可以模拟孤独症患者的信息处理过程，从而揭示孤独症症状的神经机制。这些模型还可以用于测试不同的治疗策略，为临床试验提供理论依据。

类脑算法在孤独症患者的行为分析和预测方面也具有巨大潜力。通过分析孤独症患者的行为数据（如语言、动作、情绪等），类脑算法可以识别出患者的特定行为模式，并预测他们在不同情境下的反应。这些信息对于制定个性化的治疗方案和评估治疗效果至关重要。

● 从实验室走进生活

尽管脑科学和类脑研究在孤独症领域取得了显著进展，但这些成果要真正应用于临床实践还需要经过一系列严格的验证和转化过程。

首先，研究者们需要通过大规模的临床试验来验证新治疗策略的有效性和安全性。这包括招募大量的孤独症患者参与研究、设计合理的试验方案、收集和分析数据等。这些工作既耗时又耗资，但却是确保新治疗方法能够造福患者的关键步骤。

其次，临床转化还需要考虑到个体差异的问题。孤独症是一种高度异质性的疾病，不同患者的症状严重程度和表现形式可能存在很大差异。因此，在制定治疗方案时，医生需要根据患者的具体情况进行个性化调整，以确保治疗效果最大化。

最后，社会支持和政策保障也是临床转化不可或缺的因素。孤独症患者及其家庭需要得到社会更多的理解和支持，包括教育、就业、康复等方面的帮助。所幸的是，社会各界，自上而下，正在通过不同的层面、不同的渠道、不同的形式，提高对这个疾病的认识与支持。

● 美好展望

脑科学与类脑研究在孤独症等神经发育疾病方面的应用前景广阔。随着“中国脑计划”探索与深入，在社会各界的共同努力和支持下，我们坚信，未来会有更多有效的治疗方法问世，孤独症患者与家庭，迎来更为美好的生活。

本作品由上海交通大学医学院附属松江医院健康科普团队原创

作者：张怡，上海市松江区石湖荡镇社区卫生服务中心全科医师

通讯作者：沈华，上海交通大学医学院附属松江医院全科副主任医师

图片：由作者构图后AI再创作

基金项目：上海市松江区2023年度科普项目（2023SJKPZ016）