通過結(jié)構(gòu)成像技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，自閉癥患者的大腦和發(fā)育正常的普通人的大腦存在很大差異。其中一個(gè)差異體現(xiàn)在大腦的腦室，就是大腦容納腦脊液的部位。

一項(xiàng)研究表明，一些自閉癥患者的腦室比普通人的要大，這意味著腦室外的腦組織有可能已經(jīng)變小或消失。然而，這種現(xiàn)象不僅僅出現(xiàn)在“星星的孩子”身上，很多其他疾病的患者身上也有。這看起來更像是大腦異常的標(biāo)志，而不是自閉癥特有的。

另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，“星星的孩子”在兒童時(shí)期，大腦發(fā)育方式就與其他人不同，而且這些差異在很早的時(shí)候就開始了。在幼兒園階段，自閉癥患者的大腦體積增長很快，尤其在額葉和灝葉區(qū)域（與社交和語言功能相關(guān)的區(qū)域）。然而，到了小學(xué)的早期階段，他們大腦的生長速度開始回落。到了成年階段，他們大腦的體積和普通人已經(jīng)沒有區(qū)別。

自閉癥患者大腦的這種異常發(fā)育模式，可能和他們大腦里神經(jīng)細(xì)胞（主要是神經(jīng)元）的發(fā)育方式有關(guān)。在正常大腦生長和發(fā)育的早期階段，大腦會先產(chǎn)生大量的神經(jīng)元及連接，其數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了大腦的實(shí)際需求。隨后，很多神經(jīng)元死亡，神經(jīng)元之間的連接逐漸被消除。一些科學(xué)家認(rèn)為，“星星的孩子”大腦體積過大，表明大腦的這種“修剪”機(jī)制失效了。這可能意味著在他們的大腦里會有更多的背景“噪聲”（或靜態(tài)），這給大腦的有效運(yùn)行造成了阻礙。但這還僅僅是個(gè)假說，因?yàn)槲覀儫o從得知導(dǎo)致自閉癥患者大腦體積增大的原因究竟是什么，以及這將如何影響他們的大腦功能。

最近的一項(xiàng)研究表明，自閉癥患者大腦發(fā)育的結(jié)構(gòu)異常，在其確診前就已經(jīng)顯現(xiàn)出來。通過對一組自閉癥高風(fēng)險(xiǎn)嬰兒（哥哥或者姐姐患有自閉癥）進(jìn)行追蹤，研究人員發(fā)現(xiàn)，那些后來發(fā)展為自閉癥的孩子，在他們6-12個(gè)月時(shí)，連接大腦各區(qū)域的纖維束（也稱腦白質(zhì)）就有發(fā)育異常的現(xiàn)象。這些連接十分重要，因?yàn)槿祟惖暮芏鄰?fù)雜行為包括社會交往和語言，都需要大腦不同區(qū)域協(xié)作完成。隨著大腦的發(fā)育，通過纖維束的連接，大腦各區(qū)域協(xié)作才得以順利進(jìn)行。這也許可以解釋為什么自閉癥患者在社交和語言技能方面會出現(xiàn)困難，那是由于他們的纖維束連接發(fā)育出現(xiàn)了異常。

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