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自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder,ASD）是一种发病于婴幼儿时期的严重神经发育疾病。其核心症状包括持续性的社交互动和沟通障碍,重复的或限制性行为。在我国,自闭症谱系障碍发病率约为1%。ASD的发病原因目前还未完全清楚,现有的研究认为是多种遗传变异和环境因素共同作用所导致。对包括听觉在内的多种感觉输入的非典型反应是诊断ASD的核心标准之一。研究报道超过96%的ASD儿童存在对多种感觉刺激的超敏或低敏反应,其中50%存在对声音的异常行为反应。异常的听觉感知严重影响ASD患者的日常生活和学习。以往研究报道,ASD儿童听觉脑干中继核和皮层在处理声音信息时存在神经传递延迟或反应性改变的现象。这可能导致ASD个体在以后的生活中出现持续异常的听觉反应。这些异常听觉反应主要表现在ASD个体对噪音的敏感性增加、耐受降低,出现声过敏行为。然而,由于难以在ASD群体中进行纵向跟随性的研究,所以听觉处理缺陷和行为反应的发展轨迹还未得到充分阐明。目前还不清楚这些缺陷是否已经存在于生命的早期阶段,它们是否随着年龄的增长而改善或恶化,以及听觉处理缺陷是否早于自闭症核心症状的发生。甲基化CG结合蛋白2（methyl-CpG-binding protein 2,MeCP2）是ASD最常见的致病基因之一。MECP2表达水平对维持神经元的正常功能异常重要,过多和多少都会导致人类患上严重的神经发育疾病。在小鼠体内过量表达人类MECP2基因,也会在小鼠模型(MeCP2Tg1小鼠)中表现出进行性神经发育障碍。目前此模型小鼠已经广泛用于自闭症和其他相关疾病的研究。为了阐明发育过程中的听觉处理和行为反应的改变,本课题以上述MeCP2Tg1小鼠为模型动物,对其发育过程中听力以及社交行为进行了跟随性研究,现将相关结果简要阐述如下:1.MeCP2Tg1自闭小鼠发育过程中的听觉处理异常首先我们在8周（疾病症状出现前）和14周（疾病症状出现后）使用三箱社交行为学检测动物的社交功能,对小鼠模型进行验证。然后,在5个发育阶点（4、8、12、16、20周）记录click和纯音刺激诱发的听觉脑干电位（auditory brainstem response,ABR）。通过评估听力敏感性（ABR阈值）、神经元反应性（ABR波幅）和神经元传递速度（ABR波潜伏期）,探究发育过程中听觉脑干功能变化。接着我们选取6周和14周（对应ABR波幅异常的两个年龄段）两个时段,使用在体多单位电生理技术,对click和纯音刺激诱发的神经元群体反应（multi-unit activity,MUA）和局部场电位（local field potential,LFP）进行记录。通过对比听皮层拓扑结构的完整性,以及对听皮层阈值和局部场电位幅值、潜伏期的统计分析,探究Tg1小鼠听觉皮层的反应特性。结果社交功能:在8周时,Tg1小鼠社交功能正常。到14周时,Tg1小鼠与同窝野生型（wild type,WT）小鼠相比,表现出明显的社交功能缺陷。听觉脑干:（1）与同窝WT小鼠相比,Tg1小鼠在4周和12周对24k Hz纯音刺激表现出更高的敏感性,20周时对8 k Hz纯音刺激表现出更低的阈值,但阈值降低现象在发育进程中并不持续。（2）Tg1小鼠在整个发育过程ABRⅠ波、Ⅲ波和Ⅴ波的绝对潜伏期以及Ⅰ～Ⅲ、Ⅲ～Ⅴ和Ⅰ～Ⅴ的波峰间期,与WT小鼠相比没有统计学差异。（3）与WT小鼠相比,表征上橄榄核的Ⅲ波幅值在8周（含）之前正常,但12周（含）之后表现出显著的持续性升高;表征听觉下丘的Ⅴ波幅值在8周（含）之前显著偏低,但12周及之后则恢复正常。听皮层:（1）依据特征频率在听皮层的描绘,我们发现Tg1小鼠听皮层音频拓扑结构完整。（2）Tg1小鼠与同窝WT小鼠相比,初级听皮层低频和中频区域的阈值正常,但高频区域在14周时出现阈值抬高现象。（3）在6周和14周两个年龄段Tg1小鼠与同窝WT小鼠相比,初级听皮层局部场电位对click的反应幅值降低,而潜伏期无异常。2.MeCP2Tg1自闭小鼠听觉反应和感觉运动门控改变电生理的结果表明Tg1小鼠听觉脑干和皮层在6周和14周两个年龄段存在异常的神经反应性。接下来我们通过听觉惊跳反射（acoustic startle response,ASR）和惊跳反射前刺激抑制（prepulse inhibition of the startle reflex,PPI）行为范式来测试MeCP2Tg1小鼠发育过程中的听觉反应和门控功能,探索听觉处理异常对行为反应的影响。最后,我们使用旷场和明暗箱行为学对Tg1动物的运动能力和焦虑水平进行了检测,以排除运动能力和焦虑水平的差异,对听觉行为的影响。结果ASR:与同窝WT小鼠相比,Tg1小鼠在6周时对较大声强（100-110 d B）的刺激表现出惊跳反应增大的现象,但这种声过敏行为在14周时消失。PPI:Tg1小鼠在6周和14周两个年龄段,对多种刺激类型表现出PPI的异常降低。但是PPI潜伏期在两组动物之间没有差异。运动能力:在6周和14周时,两组小鼠的运动能力没有差异。并且Tg1小鼠与同窝WT小鼠相比,无焦虑样行为表现。综上所述,本研究结果发现Tg1小鼠在整个发育过程中,听力敏感性和听觉通路的信号传递速度正常。Tg1小鼠的听觉处理异常仅表现在神经反应性方面:1)Tg1小鼠听觉脑干的神经反应性在社交障碍出现前后呈现不同的变化趋势;2)Tg1小鼠初级听皮层的神经反应性下降。在行为上,Tg1小鼠在青少年时表现出对声惊跳反应增强和感觉运动门控缺陷,到成年后惊跳反应增强现象消失,但是感觉运动门控缺陷持续存在。本课题的研究结果表明Tg1小鼠声过敏行为和感觉运动门控缺陷可能与听觉脑干神经元对刺激的异常感知有关。并且,Tg1小鼠听觉处理异常早于其社交障碍的发生。本课题的研究结果强调了应该针对ASD个体的听觉处理异常进行早期筛查、干预,以防止以后出现潜在的行为改变。