小鼠运动皮层的实时成像以及老鼠在旋转盘上奔跑时一些神经元的活动情况。 （图片来源：渥太华大学）
自闭症谱系障碍的研究把太多注意力放在了社交障碍上，因此很容易忽略幼童时期也会出现运动学习障碍。当一个患有自闭症的孩子在操场上想扔球，与同学们建立联系时，身体技能上的差异会使他进一步被孤立。
在一项刊登在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上的新研究中，来自渥太华大学（University of Ottawa）医学院的研究人员增进了我们对运动学习延迟的神经学基础的了解。
医学院细胞与分子医学系的Simon Chen博士用自闭症老鼠模型证明，自闭症老鼠体内释放到初级运动皮层的神经递质去甲肾上腺素数量不足。Chen博士的实验室发现这个问题来源于离初级运动皮质有一定距离的、后脑的一个叫蓝斑的区域，这个区域被认为是动机、警觉和注意力的控制中心。
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蓝斑是什么？
“蓝斑是大脑释放去甲肾上腺素（或肾上腺素）的区域，这种神经递质会让人们更加警觉。在自闭症老鼠模型中，我们发现在运动皮质中缺乏肾上腺素的神经支配，这导致了它们的运动学习出现了延迟。皮质中低于基础水平的肾上腺素含量导致它们出现了这样的学习延迟。”
学习延迟是指需要花更长时间才能学会一项任务吗？
“是的，这对自闭症患儿的影响也是类似的。不管是伸手去抓东西、玩球或抓球，通常他们表现出的行为是一样的。和同龄孩子相比，他们的学习速度比较慢，这可能会导致他们感觉到和其他人很疏远，也可能会更排斥和别人一起玩。”
“对于自闭症儿童，我们有时认为运动学习的延迟一方面是由社交缺陷和社交障碍导致的：他们只是单纯不想跟其他孩子一起玩。但是这可能其实是因为他们在学习怎样玩这些游戏时比较慢，这也就是为什么他们会远离别的孩子。”
“于是我们想问：这个问题的根源是什么？运动学习延迟的出现是因为蓝斑的缺陷，还是仅仅由运动皮层导致的？”
研究是如何进行的？
“我的学术背景是关于大脑中参与运动学习的机制研究，我认为研究和运动学习相关的障碍很重要。在文献研究中，我发现了很多表现出这种运动学习延迟的自闭症患儿案例，于是我们想要尝试看看在老鼠身上是否能发现类似的现象。”
“我们对小鼠的大脑进行了实时成像，发现这些青春期小鼠的大脑在清除旧基质和形成新基质的过程中出现了延迟，这导致了大脑的混乱以至于造成一种现象，我们称之为低信噪比（signal-to-noise ratio）（“噪音”指的是旧的记忆）。当你没有清除那些不必要的突触（旧的记忆）时，就会有更大的噪音，我们认为大脑并不知道该处理哪些信号，因为移除不必要突触的步骤延迟了。因此，小鼠学习正确动作时会比较慢。”
“想象一下咱俩在打高尔夫，我们挥杆打了很多次球。如果我的大脑有一个好的信噪比，那我就会记得我把球打得很远时的那个动作；但是如果我大脑中噪音大、信噪比低，我就会打了很多次球但不知道哪一次的动作能让我把球打得更远，也就是说我需要花更长的时间去判断哪个动作效果更好。”
运动学习过程中对蓝斑中活跃神经元的探测显示，活跃的神经元较少，这说明了在运动学习时分泌的去甲肾上腺素较少。（图片来源：渥太华大学）
为了发现这个现象，你让小鼠做了什么？
“小鼠喜欢跑步，所以我们就让它们去学习如何在旋转盘上跑步。我们将它们的头固定住，所以它们需要学习如何调节身体来跑步，这就是我们试图测量的。最开始，它们很难控制身体的位置。但是在12天后，它们学会了如何控制自己的身体，也可以在旋转盘上顺利地跑起来。”
“当我们在小鼠的腹部注射了一种增加去甲肾上腺素释放量的人工药物后，老鼠的行为得到了拯救。但是接着我们又想到‘我们如何确定这不是因为小鼠在做任务时更专注了才导致它们可以完成得更快？，于是我们又在运动皮层注射了激活蓝斑中轴突的人工药物，小鼠的行为又一次被拯救了。”
“这个结果表明了小鼠并不是更专注了，而是因为药物让它们学得更好。学不好是因为运动皮层缺乏去甲肾上腺素，当我们在运动皮层补充了足够的去甲肾上腺素后，小鼠就可以学习了。”
我们可以从你的研究中学到什么？
“自闭症患儿倾向于表现出运动学习的延迟，而这往往被忽略，因为自闭症被归因于社交障碍，但是实际上可能他们在学习如何玩，只是比较慢。而现在的问题在于我们是否可以帮助这些孩子在学习这些动作技能时快一些，这样或许可以抵消我们认为他们存在的社交缺陷。
“小鼠的动作技能可以通过增加运动皮层的去甲肾上腺素含量迅速提升；可能在未来的某一天，我们可以找到一种治疗方法来增加病人体内的去甲肾上腺素含量，这也许会帮助他们更快地学习新的动作技能。”
翻译：雷兰昕
审校：张哲
引进来源：渥太华大学
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