自闭症谱系障碍（ASD）是一种复杂的神经发育条件，其神经生物学基础至今仍充满谜团。尽管已知自闭症与大脑多个系统的差异相关，但这些差异如何相互关联却鲜为人知。近日，丹麦南大学和欧登塞大学医院的研究人员在一项开创性研究中，首次将三种先进的脑成像技术——正电子发射断层扫描（PET）、磁共振成像（MRI）和功能性磁共振成像（fMRI）——相结合，对60名成年人（包括自闭症患者和神经典型个体）进行了综合考察，揭示了多巴胺系统、能量代谢和脑区间通信之间的全新联系。

三重扫描揭示多巴胺D2受体差异

研究团队利用PET技术测量了大脑中多巴胺D2受体的可用性，同时通过FDG-PET评估葡萄糖代谢（反映神经元活动），并借助静息态fMRI分析脑区间的功能连接。这种多模态方法使得研究人员能够首次在同一组受试者中同时观察神经递质系统、能量利用和网络通信。结果显示，与神经典型对照组相比，自闭症患者在多个皮层下区域（如纹状体）表现出显著更高的多巴胺D2受体密度，同时这些区域的葡萄糖代谢也相应增强。这一发现提示，自闭症患者的多巴胺系统可能处于一种过度活跃的状态，而这种状态与局部能量需求的增加密切相关。

“我们的研究是首个在单一研究中同时探讨多巴胺、大脑能量使用（葡萄糖代谢）和脑区通信的研究。这让我们对自闭症相关的神经生物学机制有了更细致的理解。”该研究的第一作者、欧登塞大学医院精神病学研究组的博士后Laust Vind Knudsen表示。他补充道：“我们发现，在自闭症患者中，多巴胺受体数量的增加与同一脑区的能量使用增加相关联，这种关联在神经典型个体中并不明显，表明多巴胺系统在自闭症中可能扮演着更为基础的角色。”

多巴胺系统与脑网络通信的异常耦合

除了受体密度和代谢的变化，研究还发现多巴胺系统与脑区间功能连接的关系在两组受试者中表现出显著差异。在神经典型个体中，多巴胺D2受体的可用性与默认模式网络（DMN）等核心网络的功能连接强度呈正相关，而在自闭症患者中，这种相关性减弱甚至逆转。这一发现暗示，自闭症患者的多巴胺信号可能无法有效地调节大规模脑网络的动态平衡，从而影响认知灵活性和社会行为等核心功能。

Knudsen进一步解释：“我们的发现表明，多巴胺系统不仅在不同个体间存在差异，而且它对脑区通信的影响方式在自闭症和神经典型人群中也不同。这提示多巴胺系统可能在自闭症中发挥比我们之前认为的更根本的作用。”这种差异可能源于多巴胺受体在突触后信号传导中的效率改变，或是多巴胺能通路与谷氨酸能、GABA能系统的交互异常，但具体机制仍需进一步探索。

对自闭症与ADHD共病的启示

值得注意的是，这项研究的结果也为自闭症与注意缺陷多动障碍（ADHD）的高共病率提供了潜在的解释。多巴胺在ADHD的病理生理学中扮演关键角色，而许多自闭症个体同时患有ADHD。研究团队推测，某些与多巴胺相关的生物学机制可能在两种疾病中共享，这或许能解释为何自闭症患者中ADHD的患病率高达30%-80%。Knudsen表示：“脑研究可以帮助我们更好地理解自闭症，不是为了改变自闭症患者，而是为了增进对神经多样性的理解，并改善社会条件。我们的发现也提出了新的问题，即为什么自闭症和ADHD经常同时出现，我们希望进一步探究。”

尽管这项研究提供了重要的新见解，但研究人员强调，该发现并不能解释自闭症的病因，也不能用于临床诊断。研究涉及60名成年人，是首个专门设计用于探讨自闭症男女差异的PET研究，但样本量相对较小，结果需要在更大规模的独立队列中得到验证。未来研究应结合纵向设计，探索多巴胺系统变化与自闭症症状严重程度之间的因果关系，并考虑遗传和环境因素的潜在影响。