大脑中一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。这项研究第一作者、哥伦比亚大学助理教授汤国梅对新华社记者说，人的大脑包含一个庞大的兴奋性神经元网络。所有神经元通过突触感受刺激、传导兴奋。在大脑正常发育过程中，突触在婴儿期会过量生成以形成大脑回路。在儿童时代后期及青春期，部分过量生成的突触将通过一种称为“剔除”的生理过程而消失，功能性突触则得以保留，这一生理过程对于形成稳定的功能性神经元通路及学习记忆非常重要。

汤国梅和同事在新一期美国《神经元》杂志上报告说，他们在研究中分析了26个自闭症患者的大脑额叶组织，这些患者年龄在2岁至20岁之间，他们大多因溺水、车祸或噎食等非自闭症原因死亡，另有22个源自正常人的大脑额叶组织作为对照组。

研究结果显示，在儿童时代后期，正常人对照组的大脑突触密度下降了约一半，而自闭症大脑的突触密度只下降了16％，这说明自闭症患者的大脑皮层中存在过量神经元突触。汤国梅说：“这一病理是由于大脑在发育期间的剔除过程缓慢而造成的。”

该研究还发现，在自闭症患者大脑皮层的兴奋性神经元中，一种名为mTOR的蛋白激酶被过度激活，结果受mTOR抑制的细胞自噬过程受到阻断。利用患有自闭症的小鼠开展的实验也证实，mTOR蛋白激酶被过度激活可抑制细胞自噬过程，从而导致突触的剔除过程受阻，最终造成自闭症的行为。

汤国梅说，如果给患自闭症的小鼠使用一种名为雷帕霉素的药物，那么小鼠大脑细胞的自噬和突触剔除状况均可得到改善，从而扭转小鼠的自闭症行为。不过，雷帕霉素的副作用很多，包括对免疫系统的抑制、引发肺部感染和糖尿病等。

她说：“由于这些副作用，雷帕霉素并不适合所有病人，特别是处于儿童期的自闭症患者。但目前有很多类似雷帕霉素的药物，这些药如果被证明无明显副作用，将来可用于部分自闭症患者的临床试验。”