自闭症的对立面:威廉姆斯综合症:过于友好的人
2天前, 茉莉·福克斯-斯凯利
图片Serenity Strull/英国广播公司/盖蒂图片社
患有威廉姆斯综合症的人把陌生人当作他们最好的朋友。 现在,这个条件为我们的进化提供了线索——以及是什么让我们成为人类。
想象一下,走在街上,对你遇到的每一个人都感到压倒性的爱和温暖。 对于威廉姆斯综合征(WS)患者来说,这是一个熟悉的经历,威廉姆斯综合征是一种罕见的遗传疾病,大约每7500人中就有1人受到影响。
患有WS的人,通常被称为“自闭症的对立面”,有一种天生的欲望,想要拥抱和与完全陌生的人交朋友。 他们非常深情、富有同情心、健谈和粗人。 他们把他们遇到的每个人都当作他们最好的朋友,但如此友好也有缺点。 个人经常努力保持亲密的友谊,容易感到孤立和孤独。
患有WS的人有时也对陌生人过于开放和信任,没有意识到他们处于危险之中,使他们容易受到虐待和欺凌。
加州大学圣地亚哥分校(UCSD)儿科、细胞和分子医学教授Alysson Muotri说,有人很容易愚弄威廉姆斯综合症患者并利用他们,因为他们非常信任。 “他们把自己交给任何人,没有偏见,这似乎是一个可爱的特征,但归根结底,人类的大脑进化到对一个新人有点怀疑是有原因的。 你不知道那个人是在那里伤害你还是爱你,他们[一个有WS的人]无法做出这种区分,”他说。
很少有患有WS的人作为成年人独立生活,许多人患有严重的焦虑症。 伴随着这种情况的健康问题,如心血管疾病、发育迟缓和学习障碍。 例如,许多患有WS的人的智商低于平均水平。
在过去的十年里,科学家们对这种情况有了更多的了解,它提供了一个独特的窗口,了解使我们成为人类的一些特征——如善良、信任和友好——是如何演变的。
首先,一些事实。 人类有46条染色体,分为23对。 在精子或卵子发育过程中,会发生一个称为“重组”的过程,其中遗传物质在匹配的染色体对之间交换。 然而,在WS中,这个过程出错了,七号染色体副本的整个DNA部分被意外删除。 因此,患有WS的人缺少一个25-27个基因的副本。
一些未发表的研究表明,缺乏被认为与威廉姆斯综合症有关的基因的果蝇更喜欢一起吃饭(来源:Serenity Strull/BBC/Getty Images)
这些基因具有多种功能。 例如,一个,ELN,编码一种叫做弹性蛋白的蛋白质,它为全身的组织提供灵活性和弹性。 缺乏弹性蛋白会导致动脉壁僵硬,导致威廉姆斯综合征患者终生心血管问题。
另一个基因BAZ1B影响了所谓的神经脊细胞的生长。 这些是干细胞,最终形成许多组织的基础,包括面部的骨骼和软骨。 威廉姆斯综合症患者有明显的面部特征,如小、翘起的鼻子、宽大的嘴巴和小下巴。
一个社会基因
然而,事实证明,确定导致WS患者友好程度增加的基因或基因更难以捉摸。 一种理论认为,BAZ1B也可以在这里发挥作用。 一些神经脊细胞继续形成肾上腺,肾上腺通过释放肾上腺素负责战斗或逃跑的反应。 神经脊细胞较少或受损的人可以产生更少的肾上腺素,这是可行的。 反过来,这可以让他们不那么害怕陌生人。
与此同时,其他科学家认为,一种叫做GTF2I的基因可能是原因。 例如,研究表明,缺乏GTF2I的个体动物往往比其物种的其他成员更善于交际。 未发表的研究表明,没有基因的果蝇喜欢一起吃饭。 没有GTF2I的小鼠更有可能接近第二只“陌生人”小鼠。 狗还含有GTF2I基因的变体,被认为使其效果较差,这可以解释它们与狼相比的社交能力和友好性。 与此同时,基因复制的人往往会患上一种以社交恐惧症为特征的自闭症。
然而,GTF2I控制社交能力的确切机制尚不清楚。 蛋白质GTF2I编码是一种转录因子,这意味着它有助于调节许多其他基因的表达。 一种理论认为,WS个体的个性特征可能与髓鞘的损伤有关,髓鞘是包裹神经的绝缘层或“鞘”,特别是大脑和脊髓中的神经。
以色列特拉维夫大学副教授Boaz Barak说,就像你家里的电缆被塑料绝缘层覆盖一样,髓鞘对于电信号从一个神经元正确传输到另一个神经元至关重要。
Barak和同事最近表明,小鼠不仅缺乏GTF2I,而且它们的神经元含有更少的髓鞘。 给他们服用一种改善髓鞘化的药物,使他们的行为更像其他小鼠。
患有威廉姆斯综合症的人具有神经典型人可以学习的惊人特征——Boaz Barak
由于髓鞘大大加快了电信号的传播速度,一种解释是髓鞘的丧失可能导致神经细胞变慢、迟缓。 这可以解释威廉姆斯综合征患者面临的一些认知困难,以及与这种情况相关的运动技能差。
然而,巴拉克认为,它也可能会破坏杏仁核(大脑中处理恐惧和情绪的微小核桃状区域)与额叶皮层(负责决策、个性和情绪的区域)之间的沟通。 这可以解释为什么WS患者不害怕或不信任陌生人。
Barak说,我们发现,当你没有GTF2I时,髓鞘化过程会受损,导致负责恐惧的大脑区域和负责社会决策的大脑区域之间的沟通不畅。
有趣的是,美国食品药品监督管理局批准的一种名为克莱马斯汀的药物——通常用于治疗过敏——已知可以改善髓鞘化。由于威廉姆斯综合征患者捐赠的脑样本也显示髓鞘化受损,Barak和他的团队计划重新利用克莱马斯汀作为治疗这种疾病的潜在方法。他们目前正在评估其安全性和有效性,该临床试验是人类测试的第一阶段,将于2025年12月完成。
Barak说,患有威廉姆斯综合症的人具有神经典型人可以学习的惊人特征,因此我们不一定需要纠正他们的行为。“我们遇到了很多家庭,经常听到父母说,'我永远不会改变她对世界的爱,或者我崇拜她是多么的友好和充满爱。'然而,我们试图做的是开发基于已经存在的药物的治疗方法,供那些想使用的人使用这些药物,”他说。
关于为什么威廉姆斯综合症患者如此友好的一个理论是,他们有更多的神经联系,涉及奖励(来源:Serenity Strull/BBC/Getty Images)
Barak的实验室还发现,缺乏GTF2I基因的小鼠在神经元中也存在功能失调的线粒体。线粒体是存在于每个细胞中的动力装置,为身体产生能量。威廉姆斯综合征患者的脑部样本也显示,他们的线粒体发育和功能不正常。
[GTF2I]的具体平衡可能非常重要,因为过于友好不是一件好事,但不够友好也不是一件好事——Alysson Muotri
Barak说,神经元需要能量来完成它们的工作,我们发现,如果没有GTF2I,线粒体网络就不会正确形成。因此,神经元难以满足其能量需求——它们遭受了停电。
Barak表示,因此,有毒物质在神经元内积聚,可能会阻止它们正常发射。
与此同时,其他人认为,失去GTF2I基因可能会增加大脑中催产素,即所谓的“爱情激素”的水平。研究表明,与健康对照组相比,WS患者产生更多的催产素,并且有更多的催产素受体——识别和结合催产素的蛋白质。
另一方面,Muotri认为,WS患者表现出的友好程度的增加可以通过他们大脑中的突触——或连接——的数量来解释。2016年,他的团队从患有WS的儿童的废弃乳牙中取出了干细胞。然后,细胞被重新编程,形成能够形成连接的神经元,就像在发育中的大脑中看到的神经元一样。仔细检查后,这些实验室生长的迷你大脑的神经元明显不同。
Muotri说,突触比正常情况下多,因此神经元更分枝,接触更多。
在2016年的研究中,该团队还检查了从将大脑捐赠给科学的WS患者那里采集的尸检样本。观察到相同的模式——WS患者的神经元更支枝,与其他神经元形成更多的联系。
虽然Muotri和他的团队尚未解开所有涉及的电路,但他表示,在WS中,额叶皮层可能与参与奖励的大脑部分形成更多的联系。他说,“当你想起某人或看到你喜欢的人时,你的大脑会释放多巴胺,这会产生一种良好的感觉。”
“我认为患有威廉姆斯综合症的人可能对这种神经递质有失调。因此,当他们看到一张新面孔时,他们立即释放了多巴胺,他们对此感觉良好。”
另一方面,该团队发现,使用自闭症儿童干细胞生长的迷你大脑的神经元连接较少。
Muotri说:“我们表明,如果你降低[GTF2I]基因的表达,你会产生更多的联系,如果你增加基因的表达,你会产生更少的联系——这很了不起。”
由于信任、善良和友好等特征对人类生存非常重要,Muotri认为进化必须严格控制GTF2I基因的表达。人类是一个社会物种,我们的生存依赖于彼此合作。我们需要能够在一定程度上相互信任。
Muotri说,[GTF2I]的具体平衡可能非常重要,因为过于友好不是一件好事,但不够友好也不是一件好事。“因此,进化所做的是调整该基因的表达——它找到了我们所有人都能容忍的恰到好处的社会化。”
