當阿德里安娜和傑曼·漢農夫婦的第二個孩子傑登 14 個月大時，這對加州夫婦開始擔心有些不對勁。這個孩子變得專注於玩具汽車，不停地翻動它們並滾動輪子，而大多數其他蹣跚學步的孩子在這個年齡段會從一項活動轉向另一項活動。傑登還會把汽車、雜誌或積木在地板或桌子上排成直線，盡他所能排直，從不堆疊物體，就像其他孩子那樣。
16 個月大時，傑登開始停止脫口而出他已經用了四五個月的短語——“抱抱，媽媽”、“撿起來”和“艾比”，他姐姐的名字——當家人叫他時，他也很少看向家人。大約在同一年齡，一個大鍋意外地掉落在傑登坐的地方附近，但這個蹣跚學步的孩子完全沒有反應。兒科醫生告訴阿德里安娜不要擔心傑登的行為，因為兒童發育往往是突發性的，尤其是在男孩中，而且語言的發育通常晚於女孩。應兒科醫生的要求，阿德里安娜和傑曼帶他們的孩子去看聽力學家檢查聽力，結果證明聽力正常。
傑登在 18 個月大時情況再次惡化，104 度的高燒需要去急診室就診。全面的醫療檢查未能找到發燒的原因，孩子和父母一起回了家。體溫最終消退了，但傑登再也沒有說過一句話。當叫他的名字時，他也沒有反應，而且只與他的母親進行眼神交流。
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傑登生活中這一系列令人擔憂的事件在 22 個月大時仍未停止。如果他想要什麼東西，他會抓住阿德里安娜或傑曼的手，把他們帶到他想要的東西那裡。他繼續被玩具汽車輪子迷住，不停地滾動它們。他還對 iPad 上的米老鼠影片著迷，他會一遍又一遍地播放，直到被要求停止。傑登也喜歡一個以轟隆隆的托馬斯小火車為主角的節目，節目中有撞擊聲效。父母最終決定帶傑登去附近一家早期干預診所，為疑似患有自閉症的兒童，或者用臨床術語來說，自閉症譜系障礙——一種以不同程度的持續性溝通和與他人互動缺陷以及從事重複行為（如搖晃或一遍又一遍地重複聲音）的傾向為特徵的疾病。
根據在幾個小時內對傑登的仔細觀察以及他父母提供的豐富細節，診所的一位心理學家給了阿德里安娜和傑曼一個令人沮喪的訊息，他們的孩子確實患有自閉症。父母最初都想知道他們是否做錯了什麼導致了這種疾病。阿德里安娜回憶說，儘管他們有所懷疑，但工程師傑曼還是花了一段時間才“理解”診所對他們恐懼的確認。阿德里安娜教了 12 年的特殊教育課程，她更從容地接受了診斷。她默默地重複著：“我不能放棄”，並在心中補充了另一句鼓舞人心的座右銘：“如果我不能給他我的全部，那我還能期望別人給他什麼呢？”
阿德里安娜和傑曼在傑登身上的經歷與每年成千上萬被診斷為自閉症譜系障礙的兒童的父母的經歷相似。與傑登的情況一樣，這種情況仍然是一個令人困惑的謎團，考驗著醫生的診斷能力。自從精神科醫生利奧·坎納首次創造“嬰兒早期自閉症”這個詞以來，70 年來，科學家們尚未找到任何客觀的測量方法——無論是分子、基因、大腦回路中的電活動還是大腦大小的持續差異——來查明它的起源。
研究人員正在拼命試圖識別這些生物學線索，希望這些資訊將有助於診斷和開發更好的治療方法。迄今為止，一些藥物已經表明，它們可以控制自閉症兒童的煩躁、情緒波動和發脾氣。但美國食品和藥物管理局批准的藥物都不能解決基本症狀：語言、社交問題和重複的手勢。
需求迫在眉睫。僅在美國，就有約 80 萬 18 歲以下的兒童被記錄患有自閉症譜系障礙，而且這個數字還在持續上升。部分上升源於篩查的增加：近六年來，美國兒科學會一直建議在 18 個月和 24 個月大時對所有兒童進行自閉症的明顯跡象檢查。這種趨勢也源於自閉症譜系障礙複雜診斷標準的擴大。但即使沒有發生這些變化，需要幫助的家庭數量仍然會很大。
看似黯淡的前景被最近一些令人鼓舞的進展所抵消。在過去的幾年裡，醫療專業人員已經開始傳播重要的資訊，即一些非藥物治療可以深刻地幫助像傑登這樣的孩子。早期開始的療法，可以將自閉症兒童置於適當的社交行為中——例如在她說話時看著母親的臉——可能意味著特殊學校或機構的多年生活與小學和中學的正常軌道以及最終希望擁有工作和家庭之間的區別。更重要的是，在未來幾年，行為療法可能會得到新技術的補充，這些新技術將在兒童兩歲生日前提供明確的診斷，以及可能糾正該疾病潛在生化失衡的藥物。
早期干預帶來希望
對於最近被診斷出患有自閉症的孩子的父母來說，再等十年才能批准一種新藥是一種痛苦的期盼。然而，最初的絕望可以通過了解一些好的治療選擇已經存在而得到緩解。最新的研究表明，自閉症幼兒的大腦可以學習和改變，以響應行為療法，這些療法可以增強孩子的社交或語言技能，或者解決另一個常見問題：參與遊戲和其他典型幼兒活動的困難。幼兒大腦表現出的靈活性為訓練有素的專業人員和父母進行強化一對一治療開闢了新的可能性，以減輕言語和社互動動方面的困難，而這些困難是該疾病的標誌。
一種源於發展心理學和應用行為分析（一種提高認知、語言和社交技能的技術）的早期干預方法被稱為丹佛早期啟動模型 (ESDM)。ESDM 治療師試圖處理自閉症兒童在注意社交線索——面部表情、手勢和口語——方面遇到的困難。ESDM 和其他專案——如共同注意、象徵性遊戲、參與和調節——將兒童的注意力吸引到面孔和聲音。健康的幼兒對人臉的反應比對積木的反應更強烈，但對於自閉症兒童來說，這種模式會逆轉，他們通常對物體的反應比對父母的目光更強烈。
ESDM 治療師試圖鼓勵孩子集中注意力。專業人員會展示一個玩具，可能會用誘人的方式說出玩具的名字，當孩子看時，會分享玩具並開始玩耍。治療師試圖讓孩子參與到旨在培養對社交活動的初步喜愛的遊戲中，同時教授社交和溝通技巧。
ESDM 現在已經開始從正式的科學研究中獲得驗證。在國家衛生研究院的資助下，杜克大學的傑拉爾丁·道森和加州大學戴維斯分校的莎莉·J·羅傑斯評估了這項技術，最近報告了迄今為止關於早期干預自閉症有效性的最有力證據。
在從 18 個月到 30 個月大開始的兩年強化訓練後，接受 ESDM 的兒童比接受非 ESDM 行為專案的自閉症兒童更關注面孔。接受 ESDM 的兒童在認知測試中得分更高：他們的發育商數（一種針對非常年幼兒童的智商測試）在研究中平均比非 ESDM 行為專案的兒童高出 10.6 分。社交缺陷和重複行為的嚴重程度有所減輕，儘管一些與自閉症沒有直接關係的症狀仍然存在。
影像學顯示，大腦也經歷了理想的變化。當孩子看臉時啟用的大腦區域在接受 ESDM 的自閉症兒童中比在非 ESDM 專案中的兒童中更亮。事實上，接受 ESDM 訓練的兒童的大腦反應與典型的四歲兒童相同。當使用腦電圖 (EEG) 繪製大腦電活動時，研究人員注意到，在大腦表面下方稱為海馬體的區域中，某些型別的腦電波（稱為 theta 振盪）的功率（訊號中的能量量）增加，海馬體之所以如此命名，是因為它類似於希臘語 hippokampos 中的海馬形狀。theta 功率的增加與更集中的注意力和短期記憶功能相關。
研究人員還發現，在包括海馬體在內的幾個區域，alpha 振盪的功率降低了——alpha 振盪產生的 EEG 記錄比 theta 波迴圈得更快。較低水平的 alpha 功率暗示大腦變得更適應人們的面孔。theta 的增加和 alpha 的減少共同反映了大腦表面或大腦皮層，特別是參與面孔感知的額前葉皮層和前扣帶回皮層的更高水平的電活動。觀察到這些變化，研究人員推測 ESDM 可能會刺激接受治療的兒童的大腦變化，這可能解釋了他們在認知測試中得分較高的原因。
ESDM 在兩年多的時間裡進行了 2000 多個小時的強化治療後帶來了這些變化，這是一個每週五天，每天兩次，每次兩小時的勞動。一種可以替代或加速這一過程的藥物將對兒童及其家庭產生巨大的影響。最新的研究已經開始針對一系列藥物，這些藥物可以解決症狀，包括社交溝通障礙、多動和注意力不集中，以及重複性、儀式性行為和睡眠障礙。
一種可以模仿 ESDM 益處的藥物的主要前景是大腦激素催產素，催產素在通俗科學媒體上以“擁抱”化學物質、“道德分子”和“信任激素”等名稱頻頻見諸報端。醫學教科書認為催產素在懷孕中起作用，它可以使女性的身體為分娩做好準備。隨著水平升高，乳房腫脹並充滿乳汁，隨後激素會引發分娩。在過去的 25 年裡，研究人員瞭解到，男性也存在的催產素似乎在促進嬰兒與母親的結合和鞏固朋友之間的信任方面發揮作用。這種激素甚至可能在準父親中引起對嬰兒的依戀感。
催產素可能有助於自閉症兒童的希望來自這樣的觀察，即當以靜脈注射或鼻腔通道給藥單劑量化合物時，通常無法區分新相識的人是“刻薄”還是“友善”的自閉症兒童可以突然察覺到這種差異。基因研究進一步證明了催產素作為一種化學物質的作用，它可以作為一種通用的社交敏感劑，尤其是在自閉症患者中。基因被調整為關閉基因 CD38（參與制造催產素）的小鼠表現出較少的信任和對其他動物的識別。此外，自閉症患者的催產素“受體”（與催產素結合並將資訊傳遞到特定神經細胞中的蛋白質）較少，因此催產素水平較低。
這些發現為更大規模的研究鋪平了道路。美國國立衛生研究院目前正在為五個機構提供 1260 萬美元，用於進行鼻內催產素試驗，其中患者被隨機分配到治療組或對照組。自閉症催產素改善互惠社交行為研究 (SOARS-B) 應在幾年內確定催產素是否會成為常規治療的一部分。確定這種激素是否是一種有效的藥物尤其重要，因為大量家長已經在給他們的自閉症兒童服用催產素，使用的是與 DAN!（立即擊敗自閉症！）派別結盟的醫生的處方。然而，到目前為止，證據尚不足以證明這種做法是合理的。如果催產素透過這項研究獲得驗證，則可能會建議使用它來促進 ESDM，使孩子準備好對治療師的治療做出反應。
基因線索
通往治癒——或至少更好的療法——的漫長道路將需要更深刻地理解自閉症的精神和身體症狀背後的原因。基因基礎是一個重要的因素，在很大程度上仍然是一個謎，因為識別相關的突變是一項艱鉅的任務。一些研究表明，個體的易感性根植於多達 400 到 800 個基因的改變。這項工作發現，這種疾病涉及所謂的複製數變異：DNA 大片段的新增或缺失，可能包含多個基因。
關於自閉症如何發展的基礎研究現在正試圖解開這種複雜的基因網路。今年一月最令人興奮的最新發現之一。它暗示，自閉症令人麻木的複雜遺傳學可能沒有最初想象的那麼複雜。該專案檢查了來自猶他州 9 個家庭的 55 名患者的基因，這些家庭總共發現了 153 個在沒有自閉症的兒童中不存在的複製數變異和 185 個來自已發表文獻的與自閉症相關的複製數變異。遺傳學家在來自自閉症遺傳資源交流中心 (AGRE) 和費城兒童醫院 (CHOP) 的 1544 名自閉症兒童以及 5762 名對照受試者（彼此之間或與猶他州的兒童無關）中搜索了相同的複製數變異。嚴格的分子檢查程式最終將總數縮小到 15 個家族性和 31 個文獻複製數變異，這些變異似乎最有可能在某種程度上與自閉症有關。
需要更多的分析來闡明這些變異可能如何導致自閉症，並解釋其他非遺傳性自閉症觸發因素（如子宮內的激素失衡和接觸環境中的化學物質）的貢獻。但這項重要的研究——及其從考慮中消除許多最初目標複製數變異的能力——提供了證據，表明科學文獻中假定與自閉症相關的許多遺傳因素最終可能會被排除在外。
即使透過縮小範圍的過程大幅減少了可疑遺傳因素的數量，在絕大多數情況下，也永遠不可能找到一種解鎖每個人潛在疾病過程的單一自閉症基因。大多數時候，至少肯定有少數基因參與其中，每個基因在引發症狀方面可能都起著相對較小的作用。這些基因中的許多基因可能包含所謂的從頭突變——這些突變首次出現在受精卵中。
然而，一些自閉症病例已被證明源於單一的受損基因，並且在推動研究方面被證明至關重要。科學家們正在研究患有非常罕見的單基因突變的個體，這些突變約佔自閉症病例的 5%。探索這些兒童的心理和分子疾病應該為在更常見的病例中，即以誘導自閉症症狀的方式啟用多個基因的病例中，哪裡出了問題提供線索。
研究人員已經發現了幾種由單基因突變引起的疾病，這些疾病會導致自閉症，以及一系列不相關的症狀。一個突出的例子是雷特綜合徵，它主要發生在女孩身上，會損害大腦回路的發育。它使兒童的智商難以評估，有時還會導致嚴重的自閉症，導致已經獲得的任何基本語言和基本運動技能喪失。研究的重點是能夠透過滋養髮育遲緩的大腦回路來逆轉這些症狀的化合物，其中包括一種稱為 IGF-1 或胰島素樣生長因子 1 的激素。研究人員已經表明，患有類似於雷特綜合徵的小鼠在服用源自 IGF-1 的化合物後，症狀有所減輕。一項針對多達 50 名自閉症兒童的 IGF-1 衍生物的小型試驗已透過初步安全性測試，目前正在開始評估其逆轉症狀的能力。
隨著研究的進展，未來的研究必須正視一種具有多種病因、不同嚴重程度以及涉及調節基本社交行為和溝通技能的大腦大區域的疾病的複雜性。需要一種多管齊下的方法來開發準確檢測 18 個月大幼兒的初始症狀的方法，並設計最終擴充套件到糾正缺陷腦細胞功能的治療方法。除了基因分析外，尋求更好診斷工具的研究人員正在轉向腦成像。已經開始對 40% 患有極少或沒有語言能力的自閉症患者進行成像技術研究，試圖找到更好的自閉症診斷標準。
細胞助手
在細胞水平上，研究人員正在實驗室培養皿中操作幹細胞，目標是開發新的治療方法。幹細胞具有轉變為多種細胞型別的能力。首先，研究人員將來自患者的專門但易於獲取的細胞（通常來自皮膚）轉化為稱為誘導多能幹細胞的幹細胞[參見 Konrad Hochedlinger 的“你內在的治療師”；大眾科學，2010 年 5 月]。然後，他們以某種方式處理這些細胞，將其轉化為腦細胞，例如神經元或稱為神經膠質細胞的支援細胞。或者，他們可以從自閉症兒童冷凍和儲存的臍帶血中的幹細胞開始。現在，研究人員擁有相當於從自閉症患者大腦中提取的神經元或神經膠質細胞，其中充滿了基因異常。
分析特定的基因構成——以及哪些基因在新制造的神經元中是活躍的——可能有助於確定年幼的孩子在自閉症譜系中的位置，無論他或她患有輕微的疾病還是嚴重的疾病，以至於無法說出一個字。如果細胞對特定藥物反應良好——與其他細胞形成更好的連線——研究人員就有理由希望這個人也能做出良好的反應。透過應用這些技術，醫生有一天可能能夠確定哪種藥物最有助於解決特定症狀。
更長遠的未來擁有更深遠的潛力，這些潛力在今天只差一步就進入了科幻故事的領域。考慮一下在實驗室中轉化為神經元或神經膠質細胞的細胞的可能性，該細胞具有與供體相同的遺傳物質，但可能已被基因改造以糾正自閉症中涉及的某些分子缺陷。在今天完全是理論的場景中，患有自閉症的兒童可以植入這些幹細胞，然後接受治療性學習體驗，例如 ESDM 提供的體驗。這種基因和行為療法的結合可能會在細胞和分子水平上重塑神經系統，並可能顯著改善溝通困難和重複行為。如果這種未來主義的場景真的實現，我們或許有一天能夠說，我們確實正在接近治癒像阿德里安娜和傑曼的幼子傑登這樣的孩子。