自闭症青少年语言处理的大脑机制 (BSL)

大约 30% 的自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童无法掌握口语。 在过去 2 年的研究中，这群孩子被严重忽视了。 对他们知之甚少，部分原因是该领域缺乏评估他们的工具，而且他们经常提出重大的行为挑战，妨碍他们参与研究。 在约 70% 具有口语能力的 ASD 患者中，约 50% 存在语言障碍；其余一组在标准化测试中的语言成绩正常。 因此，自闭症患者的语言能力存在巨大的异质性。 迄今为止，对构成这种异质性的大脑和认知机制的研究仍然非常有限。

在认知层面，目前的研究表明，自闭症儿童的语言障碍涉及语音工作记忆缺陷，这在无意义单词重复测试中很明显。 在这一组中受影响最大的语言领域包括与标记时态相关的复杂句法和形态（Tager-Flusberg 等人，2005 年）。 对儿童和成人进行的 MRI（磁共振成像）研究也有相当多的证据表明，大脑皮层语言区域的体积和不对称性存在差异，特别是布罗卡区和韦尼克区。 最近的研究表明，这些差异不一定与语言障碍的程度相关，尽管文献中存在相互矛盾的发现。 重要的是，大多数 ASD 认知和神经影像学研究的参与者都是成年人和语言相对完整的个人。 对于可能涉及最少语言组的过程（认知或神经）知之甚少。 该项目旨在使用两种不同的脑成像方法和方法来解决这个问题。

1. fMRI 和 DTI：汇集的证据支持 ASD 是连接障碍的观点，其中白质完整性异常和大脑区域活动协调性降低导致核心特征。 我们小组（Guenther；Manoach）最近的结果已经确定患有 ASD 的高功能言语成人的言语网络中的白质异常，特别是在左辅助运动区 (SMA) 和左腹侧前运动皮层 (vPMC) 之间的通路中，根据语音生成速度方向 (DIVA) 模型，参与语音输出启动的通路，这是语音基础神经计算的主要模型。 在使用 fMRI 收集的 DTI 和功能连接分析中揭示了这些连接异常。 注: IRB 批准收集 fMRI/DTI 数据将从 MGH 获得, 这部分研究将在那里进行。 数据分析将在 MGH 和 BU 进行。
2. 电生理学：EEG/ERP 人们早就知道，一些患有 ASD 的儿童在与他人交谈时没有反应，在听到某些声音时会捂住耳朵，但在其他情况下却表现出高度敏锐的听力。 人们对这些不寻常的听觉处理模式背后的机制知之甚少。 已发现异常神经振荡是婴儿和成人 ASD 的内表型。 然而，振荡与非临床受试者的振荡有何不同尚不清楚，并且取决于测试时的年龄。 表征一系列青少年大脑中存在的振荡将使我们能够量化神经活动与语言障碍严重程度之间的关系。 该项目将检验的主要假设是，患有 ASD 的最小语言儿童的异常神经连接严重阻碍了将听觉场景感知组织成​​有意义的单位或对象的能力，这对这些人的语言发展有直接影响。 事件相关脑电势 (ERP) 和基于频率的脑电图 (EEG) 分析将在被动聆听任务期间收集，以使用失配负性 (MMN) 范式（MMN）评估听觉感知以及音调和语音的感知组织反映了在自动感觉记忆机制中索引低级声学过程的被动偏差检测过程，并且在音调和语音的听觉感知辨别研究中得到了广泛的研究）。

研究人员计划从 3 组 ASD 青少年中收集这些数据，这些青少年的语言技能各不相同（最低程度的语言能力、语言能力受损、语言能力正常）以及年龄和性别匹配的非 ASD 典型青少年。 参与者将使用一系列标准化和非标准化评估进行诊断和测试，包括智商/认知水平；社交能力；自闭症严重程度；沟通技巧（非语言）。 这些评估将由训练有素的考官在 BU 的临床中心进行。

由于许多参与者表现出极具挑战性的行为并且难以测试，因此将采用许多创新方法来最大限度地提高参与者完成行为评估的成功率，然后在电生理和 MRI 中容忍并提供无伪影数据研究的一部分。

总的来说，研究人员假设所测试的组在听觉感知的神经指数、知觉组织的神经指数和诱发的神经振荡方面会有所不同。 此外，研究人员假设这些群体之间语言障碍程度的差异将与测量的神经指标异常程度的差异相关，但与异常的形式无关，这表明差异的根本原因测试的主题组是定量的而不是定性的。