【記者曾博群台北報導】中央研究院團隊歷時7年,建立「全腦自動腦區校正定量分析系統」(BM-auto),運用高效率全腦影像分析技術,在多種自閉症小鼠W模型中首度發現「嗅覺皮質」在病理機制中扮演關鍵角色,成果已發表於《分子精神病學》(Molecular Psychiatry)。
研究由中研院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領軍,整合腦樣本處理、全腦螢光影像掃描與AI深度學習分析,建立可自動辨識逾500個腦區的系統。
團隊比對3種代表性自閉症小鼠模型與正常小鼠資料庫,繪製全腦神經連結異常圖譜,發現共同病灶集中於嗅覺皮質,且特定投射神經細胞數量顯著減少。
功能性實驗顯示,自閉症小鼠雖具基本嗅覺能力,但氣味辨識明顯受損,難以區分不同氣味;同時,嗅覺皮質與其他腦區的功能連結亦顯著減弱。當研究人員以化學遺傳方式抑制正常小鼠嗅覺皮質神經活動時,小鼠隨即出現社交行為下降,呈現類自閉症傾向。
此外,在氣味刺激下,自閉症小鼠整體腦區神經活性普遍低於正常小鼠,顯示嗅覺皮質異常不僅影響嗅覺功能,也會干擾跨腦區訊息傳遞與整體神經網絡運作。研究團隊指出,此成果深化自閉症神經機制理解,BM-auto系統未來亦可望應用於各類腦部疾病研究。