中研院AI解碼大腦 「嗅覺皮質」成自閉症關鍵

記者郭曉蓓／臺北報導

國科會今（15）日舉行「AI解碼嗅覺皮質在自閉症中扮演的重要角色」學術成果記者會，中研院運用全腦自動腦區校正定量分析（BM-auto）系統，以AI技術發現自閉症模式小鼠的共同病灶為「嗅覺皮質」特定投射神經細胞顯著減少，導致嗅覺辨別能力障礙及社交功能下降。研究成果證實「嗅覺皮質」對自閉症病理機轉的重要性，「嗅覺皮質」異常會減弱腦區間連結，未來有望將嗅覺訓練納入自閉症早療。

自閉症的成因相當複雜，目前研究認為神經迴路異常是共同特徵。但要真正理解自閉症病因，仍需仰賴快速且精準的全腦分析技術。在國科會及中研院支持下，中研院分子生物研究所特聘研究員薛一蘋和資訊所副研究員王建堯團隊，歷時7年建立一套完整的BM-auto系統，整合全腦神經螢光影像掃描與定量、特殊螢光標定，將累積多年收集的基準真相資料透過AI深度學習，建構自動化的腦區辨識，能快速且準確地分析每隻小鼠腦中500多個腦區的神經軸突投射與神經細胞活性。

研究團隊藉由BM-auto系統，突破傳統全腦影像分析瓶頸，過去一個腦就要比對2、3個月，現在只花1天就能分析完成。研究團隊完成3種自閉症小鼠的全腦分析，進一步具體發現，3種自閉症小鼠都呈現「嗅覺皮質」Thy1-YFP投射神經細胞明顯下降；自閉症小鼠有嗅覺能力，但都有嗅覺障礙，無法分辨不同氣味；以化學遺傳方法抑制野生型小鼠的「嗅覺皮質」的神經細胞活性，小鼠降低社交行為，呈現自閉症傾向。

團隊研究成果顯示，自閉症小鼠的「嗅覺皮質」與其他腦區間的功能性連結有弱化現象，「嗅覺皮質」不只影響嗅覺功能，還會干擾嗅覺皮質的全腦功能性連結，在自閉症中具有關鍵角色。最新研究成果近期已發表於國際知名期刊 《分子精神病學》。