2009年8月27日 星期四

自閉症兒童大腦異常



(法新社華盛頓4日電)
 

根據今天發布的一項研究,

患有自閉症的兒童
,

似乎比一般兒童更常出現杏仁核肥大的現象。

杏仁核是腦部的一部份,

功能在於記得人的臉孔與表達主要情緒。

「一般精神病學彙刊」

(Archives of GeneralPsychiatry)

5月號刊登的這篇研究,

把50名患有自閉症的兒童核磁共振掃瞄

結果與33名控制組的兒童做了比較。




這些兒童的腦部先在兩歲時進行掃瞄,

4歲時再做一次。

跟控制組未得自閉症的兒童相比較,

患有自閉症的兒童腦部杏仁核肥大的機率較大。




研究結果主要作者教堂山

北卡羅來納大學專家莫斯柯尼和同事寫道:

「自閉症患者杏仁體增長的曲線在兩歲前加速,

並在兒童時代早期保持肥大。」




他們說:

「患有自閉症的兩歲兒童杏仁核肥大的情況,

超出一般大腦成長的比例,到了4歲依然偏大。」




他們說:

「磁核共振影像、頭圍和解剖研究顯示,

腦部肥大是自閉症的典型特徵,

最可能發生在嬰兒6到12個月大的時候。」

 

最近美國的最新研究提到:

自閉症兒童在兩到四歲的時候,

他們腦部的杏仁核跟一般小朋友比起來,明顯偏肥大,

杏仁核的功能就是在記住人的臉孔與表達主要情緒,

這也說明了

為何自閉症患者的社會溝通及情緒表達有明顯障礙的原因。



但老實說,這是觀察到的結果,

對實際導致的原因,

沒有提供任何相關機轉來清楚解釋。

根據 這個研究結果,

體質無從改善,

亦沒有相關療程可提供。




過去,我曾在部落格專文介紹自閉症的相關內容,

若有自閉症的概念,

大部分的病例在兩歲到兩歲半前就可以被發現,

其行為問題,必須符合以下3個條件,才能診斷為自閉症:

●社會互動性不佳。

●缺乏適當溝通行為表現。

●重複和陳舊的行為模式。




一般在醫療上,

只能儘量讓患者早點接受早期療育,

其他比較無積極改善作為能夠直接改善體質,

若合併有過動或其他脾氣控制或者行為問題,

一般的兒童心智科還可能開立精神科藥物來控制症狀,

主要還是靠藥物的抑制效果來治標而已。




在此提出在功能性醫學上的研究資料讓大家參考:

有一位HORVATH博士的研究團隊發現:

58%的自閉症兒童,

其腸內的的醣類消化酶偏低,

一旦給予小腸分泌素(SECRETIN),

75%的胰液都會增加。

而他的研究發現21位患者中,

有19位都有腹瀉的情形,

主要原因在於乳糖酶的缺乏。



提醒大家,

自閉症的患者本身因為消化功能的缺損,

容易讓小麥及牛奶蛋白消化不完全的產物,

經腸道吸收進入血液,

在腦內產生類似鴉片效果,

故在飲食的選擇上,

應該儘量避免這類容易引起不良反應的食物。



而有些研究已證實:

食用色素對人類的行為具有負面反應,

推測可能是食物色素有抑制消化酵素的作用,

德國亦有研究證實:

澱粉酶及蛋白酶的生物功能,

會明顯受到食物色素的的抑制,

故在幫助自閉小朋友選擇食物上,需十分小心。



想要知 道自閉症小朋友對哪些食物

甚至是食物添加物(包含色素)會有過敏反應,

也有相關的功能性醫學檢測,

能讓家長更清楚哪些食物來源最好敬而遠之,

否則只是讓經 常接觸的食物成為自閉症的亂源之一,

徒增困擾而已。



感謝Dylan提供



2009年8月26日 星期三

大腦的發展性(上)



神經科學家發現某些特定的感官經驗,

如視覺、語音辨認的能力,

的確有關鍵的發展時期,卻非不可逆轉之歷程,

積極介入的補救訓練,還是能改善部分的能力,

現今神經科學家較常運用「敏感期」一詞,

說明個體適應環境變化與學習新技能的彈性。



再以 Merzenich 的研究為例,

他以猴子、失讀症孩子為對象,

觀察到大腦因應變動的環境改變既有的皮質功能地圖,

即便是成人,依然具備某種程度的可塑性



綜整其研究發現如下:

(1)練習增加神經元的效率:

  Merzenich 等從猴子學習正確觸碰轉盤的實驗發現,

       當猴子接受訓練後,手指指尖對應在大腦皮質的面積變大,

       但在精熟後,同一任務只要運用較少的神經元就可執行,

       練習增進神經元反應的效率。



(2)專注力提升皮質改變的持久性:

  Merzenich 觀察到唯當猴子專注完成任務時,

       大腦皮質才會有長久的改變,

       漫不經心或缺乏動機的學習,

       皮質只有暫時性的變化,改變卻不長久。



(3)回饋加強傳導路徑的固化:

       學習中的回饋與增強促使大腦會分泌多巴胺,

       使個體感受獲得報償的喜悅,促成目標行為的神經迴路固化,

       增強連結孩子因學習而大腦可朔性
、敏感期的概念,

       一致指向大腦成長與環境的關係



伊利諾大學的 Greenough 

比較豐富環境組的老鼠與環境剝奪組的老鼠,

發現那些群居、處於複雜環境(可玩滾輪與爬梯)的老鼠,

比單獨養在籠子的老鼠,能更快速的在迷津測驗中定位,

感官知覺的神經元也多出百分之二十五的突觸;

Jacobs、Schall 和 Scheibel也指出,

長期參與高難度活動的學生,

神經網路聯結多於未參與高難度活動的學生。



家庭、學校如何增進「豐裕性」成為社會的焦點,

然給予更多的刺激真能提高幼兒的智能嗎?



目前研究僅觀察到在過渡剝奪的惡劣環境

(如教保品質不佳的孤兒院)

有損幼兒情緒、社會、認知的發展,

卻未支持極豐裕的環境能顯著提高幼兒的發展,

處於貧乏環境的幼兒,

相對上會比處在正常環境的幼兒,

更能從豐富的刺激中獲益。



教育者反需留意過多學習壓力對兒童的負面影響,

腦科學研究指出,

壓力促使身體分泌大量的類固醇賀爾蒙:

可體松,抑制免疫系統和身體成長,

長期大量的可體松導致海馬回神經元萎縮、死亡,

降低記憶力,甚至無法辨別事情的重要性



綜言之,

大腦需要適度的挑戰,卻不是無止盡的填鴨,

過渡豐裕的課程學習與訊息刺激,

帶來的不一定是學習效益,反而是不良的壓力,

教育者宜在刺激與壓力間取得平衡。



大腦發展特性對教學的啟示 

英國經驗主義的代表-洛克(Lock)

曾提出人類的心智是一塊白板的假設,

這樣的看法隱含兩項思維:

其一,學習的素材與環境是重要的;

其二,假定人類被動的接受訊息輸入;

         但從大腦神經科學來看,

         這樣的觀點僅部分正確,

         外界訊息輸入確有其重要性,

         但大腦不是被動的複雜處理器,

         而能主動篩選過濾整合訊息、不斷自動更新與自我提升。





感謝Dylan提供。

大腦的發展性(下)



突觸的存留取決於突觸被激活的頻率與程度,

因此,

學生樂於投入、經常練習的學習總是被優先保留。

教學應從孩子熟悉的事物為起始,

從微系統中的生活能力培養擴展至大系統的社會適應。

學習終身有用。



部分感官如視覺、語音辨認的能力,

雖有較佳的教育時機,

但成人大腦仍具可塑性,

人們不應錯失敏感期而忽略提供學生學習的機會。



環境的刺激是大腦成長的滋養,

人類終其一生都會隨著經驗改變大腦皮質地圖,

不斷學習與適應環境是大腦的本質。



學習過程的增強與回饋將促發多巴胺的分泌,

鞏固學習的聯結,

特別是立即、具體多元的回饋。



互動後反饋改變大腦,

這樣的機制,不僅彰顯大腦的可塑性,

同時說明大腦與外界互動後回饋的重要性。



腦科學研究如 Frey即指出,

經制約的增強物活化腦部共同增強系統,

促進多巴胺的釋放,改變神經細胞的聯結強度。



Merzenich等研究也指出,

學習中無論來自人或物的互動,

都能促成大腦分泌多巴胺,

固化目標行為的神經迴路。

顯現互動中的回饋、彼此的回應是有效學習與資訊交流的關鍵。



建議教師在課堂教學能經常鼓勵師生之間、學習者間進行雙向溝通,

意見交流中產生的「具體性」、「立即性」和「建設性」回饋,

不僅能協助學生修正行為與澄清概念,愉悅而受關注的人際互動,

也會讓大腦釋放多巴胺,讓學生延續學習的動力。



支持性:醫學曾提出大腦「三位一體」的概念,

主張人腦依循「腦幹-邊緣系統-新皮質」的順序,

演化成我們現在的大腦,

腦幹主宰生存本能與自動化行為的控制、

邊緣系統掌理情緒經驗與反應、

新皮質負責思考認知運作,

由於越早演化的大腦與生存密切相關,

當我們遇到威脅或緊急狀況,

腦幹與邊緣系統會優先反應,使大腦皮質暫時失去作用,

Goleman指出,

人們總是先處理感覺才進行思考,

倘若學生的學習環境充滿敵意、威脅與焦慮,

大腦皮質就不可能專心思考、清晰運作。



腦科學研究證實重複壓力致使大腦海馬迴 CA3 區的樹突萎縮;

劇烈與慢性的壓力則抑制齒回粒狀神經元的形成,

降低學習的記憶功能,

長期在有敵意環境成長的孩子,

也可能提高未來得到憂鬱症與焦慮症的比例。



這些研究說明負向的情緒、充滿敵意與壓力的環境,

影響的不只是認知功能,

也可能減弱個體調適壓力的能力,

導致更多精神疾病的可能性



建議教學上,

教師應展現開放接納的態度、提供支持與關懷的學習氣氛,

此將有利於導引學生

在溫情而有安全感的情境中全心投入學習活動。



多元性:

從大腦運作處理歷程的研究發現,

同一腦區會參與多個而非單一的認知歷程,

   例如:負責「語言」的腦區會參與「非語言」的處理,

當某特定腦區經非語言活動的操練,

該區語言工作表現也會改善,

Rauscher 等人的研究,

已驗證器樂的練習能提升時間空間的推理能力,

多樣化的學習(如:音樂、藝術課程等),

能促成領域間的聯結與激發,提升不同的能力;

有些學習,

如體育,雖無足夠的研究支持其對長期學業成就的提升,

然 Taras回顧研究報告後指出,

體能活動改善短暫的注意力,

對提高身體循環、增加大腦的血流量、減緩壓力。





感謝Dylan提供。

大腦的大略功能性



1.額葉是最大的皮質,

佔皮質 29%的面積(Goldbrtg,2001/2004),

  在這「最具人性」的腦葉,統理以下的心智運作:

(1)執行功能:額葉有如大腦中的執行長,負起目標辨認、

       行為監控、計畫組織並朝目標邁進的作用。

(2)注意力功能:

額葉在注意力的分配與監控上扮演要角,

例如:

研究發現過動症男童比起沒有過動症男童的前額葉來得小。

(3)控制作用:

額葉能抑制與當前任務不相符的干擾性信息輸入、反應輸出,

例如:眼眶皮質(orbitofrontal)受損的病人

無法壓抑自我的衝動,也無法預估行為的後果。



 這點解釋為什麼額葉成熟的成人,

會比兒童、青少年會有更好的意志力與控制力



 研究也指出,

額葉與妥瑞氏症、強迫症、精神疾病

可能有關(Goldbrtg, 2001/2004)。

(4)語言功能:法國 Paul Borca 醫生

       發現額葉左側近運動皮質區的損傷,

       會導致表達性失語症(Kalat, 1998),

       儘管病人的語言理解沒問題,

       卻無法產生合乎文法的語句,

       只能以簡短、緩慢間斷、電報式的話語表達思想。



2. 顳葉(temporal lobe):負責處理聽覺訊息、

   語言能力和部分的視覺能力(如臉孔再認),



   例如:威尼克區(Wernicke’s area)受損的病人,

   能表達出流暢卻缺乏邏輯的語言,

   對語文的理解亦有困難。

   顳葉功能或結構的異常,可能與自閉症相關,

   Jones 和 Kervin藉由電腦斷層掃瞄發現

   亞斯伯格症的患者左顳葉異常,

   White 和 Rosenbloom也觀察到

   兩歲半的自閉症男童有左顳葉缺損的現象。



   香港大學醫學院透過

   逐像素形態分析法比對自閉症兒童與健康兒童,

   發現自閉症兒童的額葉皮質紋狀體區和頂葉、

   腹面和上側顳葉回出現局部灰質減少、

   區域聯繫較弱的狀態、右梭狀回有灰質變異的情形,

   影響臉孔辨認、表情理解及社交行為能力

   不過,究竟是自閉症行為引起腦部活動的差異?

   或為腦部異常導致自閉症行為?

   目前尚未釐清兩者間的因果關係。



3. 頂葉(parietal lobe):處理各類感覺的中樞,

    亦與數學思考、空間表徵及高層次知覺有關。

    從腦傷病人的個案,

    神經科學家發現頂葉受損的病人不會完全失去觸覺、

    肌肉或關節的感覺,

    但在解釋運用觸覺、空間訊息上會有困難,



    例如:盲人無法閱讀點字、

            患者失去觸覺辨識物體形狀的能力、

            無法識別熟知的道路和場所;

            有些病患雖然視力良好,

            卻會有忽視症的現象,



    如:周邊型閱讀障礙的學童

          經常會忽略半邊文章的內容;

          讀一個單字,也只會看到半邊的文字。



4. 枕葉(occipital lobe):位於大腦基底後方,

負責視覺處理,在四個腦葉中的功用最為單純。



    枕葉主要由初級視覺皮質與視覺聯合皮質構成,

    初級視覺皮質若損壞,可能造成全盲,

    若損壞的區位在視覺聯合皮質,

    而主要視覺皮質未受損,則個體仍能視物,

    但對物體會產生意義理解的困難。



    綜上述,

    大腦額葉匯總思考判斷、

    負責計畫執行、預測後果及產生覺識,

    使個體能自我控制與有目的行動;



    顳葉負責聽覺辨識和語文理解;



    頂葉掌管空間、感覺、方向與計算能力;



    枕葉則以視覺相關處理為主業。



    皮質分區的概念除有助於醫學進行病理上的判斷、

    提供特殊教育診斷的指標,

    更有助於腦科學專家釐清認知學習歷程中大腦活化區位的分佈,

    提供我們心智運作上相應的定位。




(imprinting)的概念:

剛孵化的幼雛,在出生後的關鍵 24 小時,

會形印首見移動物(通常是幼雛的父母)的聲音、動作,

產生情感的聯結



該研究也為遺傳和環境孰輕孰重的爭論下了最好的注解:

「遺傳的預設規劃個體學習特定事物的動力,

經驗係為既定基因開展的催化劑」。



Wiesel 和 Hubel(1965)則將微電極插入幼貓的視覺皮質,

觀察三週大幼貓視覺訊息處理的方式,

隨後縫合幼貓的其中一眼,原本眼睛結構正常的幼貓,

竟因短期視覺剝奪導致相應視覺區的神經連結退化,

縫合再拆線的眼睛再也無法發揮正常功能,



此實驗使科學家推導出兩項結論:

  一:關鍵時期的特定感官經驗是至關緊要的,

若未能把握學習的機會之窗,將永遠失去某些能力;



  二:成熟後的大腦皮質將固定不變。

  然近期 Eriksson 等人(1998)卻發現

在成人海馬迴齒迴的神經元有再生現象;

 Merzenich(2001)也觀察到

大腦地圖因練習行為而改變,

       這不僅打破醫界的百年教條:

「成人大腦的神經路徑不變、神經元死亡後不會再生」,

        更為成人教育、終身學習提供神經生理的基礎。





感謝Dylan提供。

亞斯柏格神經醫學研究探討


墨非博士和他的同事


研究14位艾斯伯格症候群的病患和18位正常對照組的受試者。


他們測量所有受試者額葉和頂葉(frontal and parietal lobes)


的代謝物質濃度


雖然艾斯伯格症候群在行為上的症狀診斷標準已經建立了,


但是科學家對於這個疾病在


神經生物學上的病理基礎所知非常有限。


某些研究顯示被診斷為自閉症的人


在他們腦部的額葉和頂葉有異常。


Declan G. M. Murphy博士以及在倫敦喬治醫學院的研究團隊,


則想瞭解在


艾斯伯格症候群患者腦部皮質是否也有相似的異常現象。


結果發現艾斯伯格症候群也和這些腦部皮質異常相關。


研究者們使用氫質子磁振頻譜


proton magnetic resonance spectroscopy 的技術


(或叫"1H-MRS",因為"1H"是質子的化學符號)


來測定出腦中與能量生成有關的各種代謝物質濃度。





藉由測量這些代謝物質的濃度,


科學家可以概觀腦部特定區域的神經活化狀態。


根據莫非博士的研究,藉由1H-MRS來檢測代謝物質濃度


可以讓我們對於一個個體擁有多少神經細胞,


神經之間是否整合得很好,


以及它們代謝功能是否正常…等層面取得一個綜合性的資訊。


因此,代謝物質濃度上的異常,


可以指示出許多不同型式的神經異常。





某些自閉症的患者其腦部特定區域有代謝異常的現象。


而莫非博士是第一個使用1H-MRS技術


來觀測艾斯伯格症候群病患腦部異常的研究者。


在此同時,所有的受試者都接受兩種測試:  

耶魯-布朗妄想強迫分級評量表

測量10種艾司伯格症候群患者可見的妄想或反覆性行為。

自閉症診斷觀察量表

測量各種不同自閉特質的嚴重性。



研究者發現艾斯伯格症候群的受試者們大腦前額葉區


所有檢測的代謝物質其含量都有明顯的增加。


其中一項受檢測的代謝物質,


N-乙醯天門東酸(N- acetylaspartate),


它的濃度也與妄想性行為相關。


而另一項代謝物質膽鹼(choline)則與社交能力的損傷有關。


換句話說,這些化學物質在受試者前額葉的含量越高,


這個受試者在耶魯-布朗妄想強迫分級評量表


或是自閉症診斷觀察量表的得分也可能越高。


前額葉的代謝物質異常飆高的人很可能有嚴重的艾斯伯格症狀。


但是,


正常人和艾斯伯格症候群患者在腦部頂葉的代謝物質濃度則無差異。


作者們對這些現象下結論道:


艾斯伯格症候群的受試者在前額葉有神經性異常,


而且這些異常與它們臨床症狀的的嚴重程度有相關。


但是,對於前額葉的神經為何異常,


或是這樣的神經性異常如何與妄想、


社交困難等症狀發生關係,目前並不清楚。


這一切皆有待進行更多的研究以解開這些未解之謎。


感謝Dylan提供