自閉症最新大腦功能異常區域及治療研究

2022-04-15

作者 : 唐子俊院長 台灣臨床TMS腦刺激學會 常務理事 


根據美國疾病管制局的統計,美國自閉症個案大約在2%左右,這在十年來幾乎增加了3倍以上,情緒調控及長期的人際問題 ,是否有治療的新希望?  研究人員認為主要是因為自閉症缺乏比較詳細的評估和篩選,這個數值也有可能再詳細的研究下繼續增加。


這個盛行的比例下,在一個50人的班級大約就有一個學生可能是自閉症,而且這個體質的遺傳性很強,主要的表現分成兩個部分,在美國精神疾病診斷系統DSM 5,則主要分成兩個大相度:

  • 向度A 長期人際交流案維持關係的缺陷
  • 向度B 重複固執的興趣和行為,對環境和身體感官的敏感度變化很大(例如:對疼痛不敏感對特殊物體和觸覺特別迷戀)

最大的挑戰是這些固著性和人際互動的障礙,是相當具有挑戰性,而且是長期性的自閉症體質也和許多的情緒問題有共病性,注意力缺損過動、焦慮和憂鬱、強迫症狀,甚至是思覺失調或精神症狀、學習障礙,讓整個治療更具挑戰性。

自閉症之非侵入性新趨勢

除了早期療育、藥物對於特定症狀的調整之外,研究發現自閉症的個案大腦的某些區域神經的興奮和抑制失調區域之間連結出現的問題,開始使用非侵入性的腦刺激,看看是否能夠改善神經訊號的失衡,重新的調節和連結大腦比較孤立的區域。國際期刊對於這些治療方式,做出了大腦刺激的區域和治療的效果,並且提出產生療效的重要機制,大腦相關的區域和症狀對應,細節部分可以參考文末相關文獻,這篇是2022年美國精神醫學會學刊,有相當完整性的探討和整理。( 請參照下圖 )

自閉症個案治療不是單一區域的問題

主要影響大腦的位置是在前額葉大腦的前扣帶回以及顳葉對應的症狀是大腦的固著性,對於輸入的感官訊號調控不佳,以及人際互動和同理心的障礙都有相對應的位置可以參考。這種大腦多方面的神經成長障礙,如果針對受損的區域加以調節,可以產生什麼樣的後果,系統性的研究整理發現自閉症的個案不是單一區域的問題,而是在大腦多個區域的連結和整合出現問題。

主要的機制是在興奮抑制的神經失去平衡,可能的機制包括: 

  • 與社會功能和語言相關右腦結構 
  • 與社會認知和面部處理相關腦區域(如杏仁核)低激活 
  • 突觸發育異常
  • 皮質可塑性異常降低 
  • 鏡像神經元功能障礙 
  • GABA 能抑制功能降低
  • 中介神經元缺陷和皮質結構中興奮/抑制比的異常增加等

即使有這麼多的理論,實際治療的效果和刺激的位置如何,主要提到的非侵入性腦刺激,包括了經顱直流電刺激( tDCS) 以及rTMS( 重複性的經顱磁刺激),由於經顱直流電刺激並沒有用於臨床,有興趣的可以參考文獻。

rTMS 通過與憂鬱症機制導致大腦興奮性的長期抑制,成功顯著的改善了難治療型憂鬱症的個案,rTMS 的另一種形式是 theta 脈衝刺激 (TBS), 其中間歇性 TBS (iTBS) 可促進皮質興奮性,而連續性 TBS (cTBS) 對皮質有抑製作用 。與傳統 rTMS 相比,TBS 的效果更持久、更顯著。根據受刺激大腦區域的狀態以及刺激的持續時間和幅度,這些效果都比傳統刺激更持久。史丹佛大學有名的治療憂鬱症改善發到 9 成 SAINT 研究,就是採取 TBS 的刺激模式,美國精神醫學會學刊 2022 年有最新的研究探討對於這種模式為何能夠比傳統的治療改變幅度更大。

自閉症使用 TMS 腦刺激治療之研究結果

在自閉症的 TMS 腦刺激相關研究當中,最多的研究是放在高功能的自閉症,這個也是大量研究當中,認為治療效果好、進步的幅度最高,治療最常刺激的位置是背外側前額葉 DLPFC 內側前額葉 mPFC,部分刺激也會放在上顳葉回 STS 以及顳頂葉交界 TPJ 治療前後有顯著改善的。在不同研究當中會呈現不同的結果,而不同研究採取的刺激模式和參數也會有所不一樣。研究中出現症狀改善的部分

  • 眼神交流情緒調控/易怒
  • 固執性
  • 強迫行為
  • 聲音感官敏感
  • 異常改善注意力反應速度除錯效應

參考文獻內的比較,由於自閉症的神經迴路,大腦皮質和皮質之間的連結,皮質的成熟從 3 歲以後的十年內產生了巨大的影響。美國精神醫學學刊的2022年文獻,也更清楚的呈現了這個趨勢,和正常的兒童有顯著的差異,前額葉和顳葉的發展缺損導致的人際關係及情緒調控的多樣缺陷無法理解別人,同理心的嚴重缺陷,大多數的研究和治療都放在如何改善區域之間的興奮抑制平衡,以及大腦之間的遠距離連結,健康的大腦多區域間是可靈活且遠距離的連結。

結論

從研究和治療的結果來看,大腦的內側前額葉 mPFC 多巴胺分泌減少和 TMS 腦刺激的促進性刺激可以改善症狀有關,研究也發現紋狀體中谷氨酸濃度的降低與自閉症社交障礙有關,雙邊前額葉的促進式腦刺激已被證明可以增加不同大腦區域的多巴胺釋放和水平,包括紋狀體和尾狀體運動輔助區 SMA 功能障礙,可能導致 ASD 中的運動功能問題,尤其是與運動準備度調控這個位置也和強迫行為有關。研究當中也提到必須要更加納入中低功能的自閉症個案,大腦前額葉的抑制和促進各有其症狀治療的目標,內側前額葉大多採取促進的方式,希望能夠調控穩定的訊息進入大腦,自閉症是一個相當複雜而難以治療的族群。

美國疾病管制局發現在數十年來增加了 3 倍以上,主要是由於抽樣篩選容易遺漏了許多可能的個案,美國的盛行率大約是 2% 左右,表示我們周遭有許多可能的個案並沒有受到足夠的評估和治療,大腦迴路的調整以及相關區域大腦發展的缺損,讓這一群本來進步幅度小,對家長及老師來說充滿了巨大的挑戰性,有了更新的介入方式和概念來加以參考。


參考文獻:

  • Interindividual Differences in Cortical Thickness and Their Genomic Underpinnings in Autism Spectrum Disorder(2022) Am J Psychiatry Mar;179(3):242-254.
  • Effects of Non-invasive Neurostimulation on Autism Spectrum Disorder: A Systematic Review(2020)Clin Psychopharmacol Neurosci Nov 30;18(4):527-552.


延伸閱讀 :

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作者介紹:


唐子俊 醫師

唐子俊診所 醫師,在醫學中心近20年經驗,對於心理治療、TMS治療、腦科學和藥物研究都相當有實務經驗。整合生物心理及社會治療, 對於學校、青少年個案、自我傷害的議題經驗豐富。

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