
(圖/ 國科會 左起為中研院分子生物研究所許璨庭博士、生科處楊台鴻處長、中研院分子生物研究所薛一蘋特聘研究員、中研院資訊科學研究所王建堯副研究員)
中央研究院最新研究揭示,自閉症相關神經機制再獲突破。分子生物研究所特聘研究員薛一蘋與資訊科學研究所副研究員王建堯團隊,透過AI技術解碼全腦神經迴路,發現「嗅覺皮質」在自閉症中扮演重要角色,為理解病理機制提供關鍵線索。研究成果已刊登於國際期刊《Molecular Psychiatry》。
研究團隊指出,自閉症的成因涉及多重因素,其中神經迴路異常為核心特徵。然而,由於全腦結構高度複雜,過去難以進行全面且精準的分析。為突破此一瓶頸,團隊歷時7年建構「BM-auto」全腦自動腦區校正定量分析系統,結合螢光影像與AI深度學習,實現對500餘個腦區的快速辨識與定量分析。
透過該系統,研究人員針對三種自閉症模式小鼠進行全腦分析,並與正常小鼠資料庫比對,發現嗅覺皮質特定神經投射顯著減少,為三種模型的共同異常病灶。進一步實驗顯示,儘管自閉症小鼠仍具嗅覺感知能力,但其氣味辨識功能明顯受損,出現嗅覺辨別障礙。
研究亦發現,當抑制正常小鼠嗅覺皮質神經活動時,小鼠會出現社交行為下降,呈現類自閉症特徵,顯示嗅覺皮質不僅影響感官功能,也與社交行為密切相關。
此外,團隊分析腦區間的功能性連結,發現自閉症小鼠整體神經連結呈現弱化,尤其在氣味刺激下,各腦區神經活性普遍低於正常小鼠,反映嗅覺皮質異常可能進一步影響整體腦部訊息傳遞。
研究團隊表示,此次透過AI解碼嗅覺皮質在自閉症中的重要角色,不僅深化對疾病機制的理解,也展現BM-auto系統在腦科學研究上的應用潛力,未來可望擴展至其他神經疾病分析領域。
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(文/ 記者 曾煒竣)
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