A077 Nat Commun | 自闭症大脑兴奋抑制失衡与氯胺酮效应相似

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜ 发布：2025-09-17 ｜ 原文链接

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自闭症前沿文献分享

基本信息：

Title: Local activity alterations in individuals with autism correlate with neurotransmitter properties and ketamine-induced brain changes

发表时间：2025.9.9

Journal: Nature communications

影响因子：15.7

研究背景

你可以想象大脑像一座城市，神经元之间通过兴奋（像油门）和抑制（像刹车）的信号维持交通秩序。如果油门过猛、刹车不足，整个城市就会拥堵混乱。科学界长期以来怀疑，自闭症的许多症状可能与这种“兴奋–抑制（E/I ratio）平衡”的失调有关。

不过，尽管有许多影像学研究发现自闭症患者在静息状态下的大脑功能与常人不同，但这些改变背后具体的神经递质机制仍然模糊不清。更重要的是，我们也不清楚这种失衡是否能通过药物模拟，从而为理解甚至干预自闭症提供新思路。

省流总结

这项最新发表在 Nature Communications 的研究整合了两个大型国际数据库（ABIDE1 & ABIDE2，共超过1700名受试者），结合分子影像学和药物功能磁共振实验，带来了三点关键发现：

1. 自闭症大脑的活动模式存在一致性改变。研究发现，自闭症个体在大脑“默认网络”（与自我相关思考、社会认知密切相关的区域）中存在显著的活动下降，而在部分颞叶和小脑区域则出现活动增加。这种改变在两个独立人群中都得到了重复验证。
2. 功能改变与多种神经递质系统相关。这些活动下降的脑区与谷氨酸（兴奋性递质）、GABA（抑制性递质）、多巴胺和乙酰胆碱系统的分布高度重合。这为“自闭症源于E/I失衡”的假说提供了更直接的在体证据。
3. 药物实验揭示了惊人的相似性。研究团队还分析了健康人接受氯胺酮（调节谷氨酸系统，增加兴奋）和咪达唑仑（增强GABA，增加抑制）后的大脑活动变化。结果发现，氯胺酮诱导的脑活动模式与自闭症的改变高度相似，而咪达唑仑的效应则不一致。这提示：某些药物可能会“复制”自闭症大脑的状态，从而帮助我们理解其神经化学基础。

这项研究告诉我们，自闭症并不仅仅是“行为障碍”，而是深深嵌入在大脑神经递质系统中的信号失衡。通过结合大样本影像学和药物学手段，研究者们正逐步接近自闭症的神经生物学根源。未来，如果能更精准地调控兴奋–抑制平衡，或许有望探索出新的干预路径。

6- 核心图片

Fig. 1: Local functional activity alterations in subjects with autism and its neurotransmitter co-localizations.

Fig. 2: Mean local activity (LCOR) after ketamine (KET) and midazolam (MDZ) administration in regions significantly altered in autism and correlation of the neurochemical co-localization profiles between autism, KET and MDZ condition.

Abstract

Autism is a neurodevelopmental condition associated with altered resting-state brain function. An increased excitation-inhibition ratio is discussed as a pathomechanism but in-vivo evidence of disturbed neurotransmission underlying functional alterations remains scarce. We compare local resting-state brain activity and neurotransmitter co-localizations between autism (N = 405, N = 395) and neurotypical controls (N = 473, N = 474) in two independent cohorts and correlate them with excitation-inhibition changes induced by glutamatergic (ketamine) and GABAergic (midazolam) medication. Autistic individuals exhibit consistent reductions in local activity, particularly in default mode network regions. The whole-brain differences spatially overlap with glutamatergic and GABAergic, as well as dopaminergic and cholinergic neurotransmission. Functional changes induced by NMDA-antagonist ketamine resemble the spatial pattern observed in autism. Our findings suggest that consistent local activity alterations in autism reflect widespread disruptions in neurotransmission and may be resembled by pharmacological modulation of the excitation-inhibition balance. These findings advance understanding of the neurophysiological basis of autism.

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本文解读基于：Local activity alterations in individuals with autism correlate with neurotransmitter properties and ketamine-induced brain changes，Doi：10.1038/s41467-025-63857-6。核心图表、方法细节、统计结果与讨论见原文及其拓展数据。

分享人：天天

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

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