自闭症最大且持久的谜团之一是导致大脑发育如此不同的原因。 许多自闭症患者的行为差异是如此明显，以至于直觉上认为原因也是显而易见的。但过去 70 年的研究表明事实并非如此。
在这个知识鸿沟中，出现了各种关于其原因的怪异和古怪的想法。：电视、电线、疫苗和受孕期间的性交姿势。 没有人有任何可信度，但却加剧了自闭症病因的神秘性。
在 20 世纪 50 年代和 1960 年代，有一个广泛持有的信念自闭症是由于父母对孩子的冷漠造成的。 “冰箱妈妈”一词通常是针对这些孩子的母亲。
利奥·坎纳 (Leo Kanner)首先描述行为研究了自闭症的特征，探讨了“真正缺乏母性温暖”作为自闭症的可能解释。 这种不准确的信念至少在接下来的二十年里给自闭症群体留下了羞耻和内疚的遗产。
多位杰出科学家最终消灭了神话。 其中两人本身就是自闭症儿童的父母，他们强调了该理论的一个重大缺陷：符合“冰箱”刻板印象的父母也有没有患有自闭症的孩子。
从那时起，研究就集中在可能导致自闭症行为的生物因素上。 这非常清楚地发现自闭症的病因并不单一。
多种遗传因素可能是大多数自闭症病例的最终原因。 这些因素本身或与环境因素结合可能会导致儿童的大脑发生不同的发育并导致自闭症行为。
遗传学
为了研究先天（遗传）和后天（环境）对特定人类品质的影响，科学家们对双胞胎进行了研究。
要了解这些研究的工作原理，首先重要的是要了解双胞胎有两种类型。 同卵双胞胎共享所有的 DNA，假设他们在同一个家庭长大，他们也将共享所有的环境。 异卵双胞胎也共享所有的环境，但只有大约一半的 DNA，就像非双胞胎兄弟姐妹一样。
双胞胎研究首先要定义一个明确的人群，比如一个城市的大都市区，然后在该地区找到尽可能多的双胞胎，其中一个或两个双胞胎具有特定的兴趣特征——在本例中是自闭症。
然后，科学家们会研究该特征的“一致性”，即如果双胞胎中的一个患有自闭症，则另一个也患有自闭症的可能性百分比。 如果同卵双胞胎的一致性高于异卵双胞胎，那么我们可以说这种差异是由于同卵双胞胎共享的遗传物质数量增加所致，而自闭症则受到遗传的影响。
双胞胎研究首次提供了自闭症可能是遗传性的证据。 ISchmidt/Shutterstock.com
这首个自闭症双胞胎研究1977 年，英国对 11 名同卵双胞胎和 10 名异卵双胞胎进行了这项研究，其中至少一名双胞胎患有自闭症。 同卵双胞胎的一致性为 36%，而异卵双胞胎的一致性为 0%。
虽然这项研究规模很小，但它提供了第一个证据表明自闭症可能是遗传性的。 自这项开创性研究以来，已有十多个进一步的双胞胎研究证实了这一最初的观察。
目前最好的估计是，同卵双胞胎的一致性为 50-80%，异卵双胞胎的一致性为 5-20%。 这表明这种情况有很强的遗传因素。 异卵双胞胎的这一数字（5-20%）也代表了一对已经生有自闭症孩子的夫妇生出第二个患有自闭症的孩子的可能性（称为“复发风险”）。
一旦科学家确定疾病的病因受基因影响，下一个任务就是确定可能涉及的确切基因。 然而，经过几十年的深入研究，科学家们没有发现所有被诊断患有自闭症的人都共有的一种基因突变。
正是这些发现（或缺乏发现）导致科学家不再将自闭症视为一种单一原因的病症。 他们开始将其视为许多不同的情况，这些情况都具有相对相似的行为症状。
事实证明，这种关于自闭症的新观点在发现自闭症亚型方面非常富有成效。 例如，一个条件数具有非常明显的遗传或染色体异常，可能导致自闭症行为。
这些包括染色体异常的疾病，例如唐氏综合症。 虽然任何一种染色体疾病本身在自闭症患者中所占的比例不超过 1%，但将其加起来，约占所有被诊断为自闭症患者的 10-15%。
可能导致其余自闭症病例的确切遗传异常尚不完全清楚。 有两个原因。
首先，所涉及的遗传区域可能非常复杂。 科学家需要开发新技术来检查它们。
第二，基因突变很可能非常罕见且复杂。 形成我们染色体的 DNA 链包含超过 30 亿个构建单元。 为了在如此多的碱基对中识别出可能与自闭症发展相关的小DNA片段，科学家需要对大量自闭症患者进行研究。
迄今为止，还没有任何研究能够对数千人进行检查，以准确识别所有可能导致自闭症的小突变。
构成我们染色体的 DNA 链中有超过 30 亿个构建模块，科学家很难分离出可能导致自闭症的基因。 詹姆斯金特里/Flickr，CC BY
然而，随着基因技术以天文数字的速度进步，以及全球科学合作将导致大量的人接受研究，在不久的将来，对自闭症原因的理解可能会取得重大进展。
一个可能的前景是，许多自闭症病例将与所谓的“常见的遗传变异“。这是指在许多没有自闭症的个体中也发现了基因差异，这些差异本身不足以导致自闭症。然而，当在同一个人身上发现多种遗传风险因素时，它们结合起来就会产生自闭症。”对大脑的发育有重大影响。
A比例小自闭症病例也可能是由所谓的再次（新）突变。 最常见的是，产生婴儿的卵子和精子分别含有母亲和父亲体内存在的遗传物质。 然而，在极少数情况下，卵子和精子可能含有父母双方都没有的遗传物质。
现在有充分的证据表明，一些自闭症患者可能遗传了再次影响大脑发育的基因突变。
环境原因
认出已经成长在过去的十年中，我们环境的某些方面也可能导致自闭症。 然而，尽管进行了大量研究，但尚未发现任何一种环境因素是自闭症的明确原因。
检查自闭症环境危险因素最广泛使用的研究技术是流行病学，它检查不同人群中疾病发生的频率和原因。
产前生活中的一些环境因素与自闭症有关。细菌或者病毒性的研究发现，母亲在怀孕期间感染病毒会略微增加后代患自闭症的风险。
这可能是由于有害的传染性微生物通过胎盘从母亲传给胎儿，或者因为母亲的免疫反应可能不利于胎儿大脑的发育。
据说高龄父亲会增加患自闭症的风险。 Shutterstock.com
母亲中可能与后代自闭症相关的其他因素包括叶酸缺乏在受孕时，存在妊娠糖尿病以及使用某些抗抑郁药怀孕期间，但没有确凿的证据证明这些联系。
年长的父母，尤其是年长的父亲，也被认为会增加孩子患自闭症的风险。 随着男性年龄的增长，所含精子的数量再次基因突变增加。
一些再次基因突变对所产生的婴儿影响很小或没有影响，但某些突变可能会导致大脑发育不同。
多项研究研究发现，受孕时年龄超过 50 岁的父亲更有可能遗传新突变，并且生出患有自闭症的孩子的风险也更大。
一个明显但非常重要的观察结果是，并非所有接触这些因素的人都被诊断为自闭症。 对此的一种可能的解释是一种称为基因-环境相互作用的现象，即两个不同人的基因构成导致他们对环境因素产生不同的反应。
大脑发育
相当长一段时间以来，科学家们一直在寻找一种可能导致自闭症行为的明显大脑差异。 然而，这一希望尚未实现，很少有研究能够确定不同被诊断患有自闭症的人所共有的大脑特征。
这可能进一步表明自闭症有许多不同的原因，但也可能反映了研究大脑的困难。
目前，科学家们使用各种巧妙的技术来了解大脑的结构和功能，例如磁场、X射线和放射性化学物质。 尽管这些方法非常巧妙，但它们无法全面衡量大脑运作的巨大复杂性。
自闭症也不可能只影响大脑的某一区域。 自闭症患者的行为复杂，包括认知、语言和感觉困难，因此很难确定某一大脑区域可能受到影响。 尽管如此，一些有希望的线索表明不同的大脑通路可能如何导致自闭症行为。
有增加证据一些自闭症患者的大脑发育差异可能在产前就开始了。多项研究产前超声测量发现了后来被诊断患有自闭症的胎儿大脑生长模式存在差异的证据。 据报道，后来被诊断患有自闭症的新生儿在出生时通常也有大头（“大头畸形”）。
另一种研究技术是解剖过早死亡的自闭症患者的大脑，即所谓的尸检研究。 A最近的研究研究人员在微观水平上检查了 11 名自闭症患者的大脑，发现胎儿时期形成的脑细胞的结构和组织发生了变化，这表明大脑发育的差异在受孕后不久就开始了。
自闭症的另一个经过深入研究的领域是生命最初几年的头围增长。 这项研究可以追溯到 1943 年，Leo Kanner 的原创研究结果发现，他检查的 11 名自闭症儿童中有 5 名头部较大。
一些小的学习在整个 90 年代和 2000 年代，我们对相对较小的自闭症儿童群体的医疗记录进行了检索。 研究发现，生命的头两年是一个关键时期，少数后来被诊断患有自闭症的儿童的头部生长速度明显加快。
在生命的头两年，婴儿头部的大小是大脑总大小的合理指标，多年来，早期发育期间的“大脑过度生长”被视为后来诊断为自闭症的危险因素。
然而，最近，这种观点被受到挑战发布了该领域有史以来最大规模的研究，该研究发现婴儿头围增长与自闭症之间没有联系。
头部大小与自闭症无关。 艾米·雷/Flickr，CC BY
学习使用脑成像机器检查过自闭症患者大脑各部分的大小、形状或功能是否不同。
然而，唯一一致的发现是存在多少不一致。 并非每个自闭症患者的不同大脑区域的大小或生长模式都存在差异。 对于那些这样做的人来说，尚不清楚这与他们的自闭症行为有何关系。
大量的大脑成像研究已经检查了自闭症患者大脑内部的联系。 连接性是衡量两个大脑区域相互沟通的程度和程度的指标。 在自闭症研究中，科学家区分了短程连接（相邻大脑区域之间）和远程连接（相距较远的大脑区域之间）。
一突出理论大脑成像研究表明，一些自闭症患者可能在长距离连接中连接不足，但在短距离连接中连接过度。
如果发现是准确的，这些大脑差异或许能够解释为什么一些自闭症患者在完成需要整合来自多个大脑区域的信息（例如认知和社交能力）的复杂任务时遇到困难，但却没有困难，甚至没有困难。增强的能力，用于需要较少跨大脑区域整合的任务（例如感觉处理）。
其他生物因素
有初步证据一些但不是所有的自闭症患者在子宫内会接触到较高水平的睾酮。 血液中睾酮浓度过高可能有害，并导致细胞死亡，特别是在对激素水平变化高度敏感的大脑内。
一种想法是，高睾酮水平引起的细胞死亡模式可能会改变大脑发育，从而导致儿童时期的自闭症行为。 这一理论还有待证实。 同样，可以肯定的是，并非所有自闭症患者在子宫内都暴露于过量的睾酮水平。
胃肠道问题与自闭症之间的联系是另一个受到广泛关注的科学领域。 现在众所周知，之间30% 和 50%的自闭症患者患有严重的胃肠道问题，例如腹泻、便秘和肠易激。
长期以来，原因一直是个谜，但现在有极好的证据表明，肠道中复杂的微生物群落在人类发育中发挥着重要作用，对于健康的免疫和内分泌系统以及大脑至关重要。
一些科学家认为这些“好”细菌的自然平衡被破坏可能是自闭症的潜在原因。 例如，在西方社会，抗生素通常用于婴儿，并且众所周知，抗生素可以杀死好细菌以及“坏”细菌。
人类进化所依赖的微生物群落的差异可能会扰乱大脑发育并导致自闭症。 目前，关于自闭症这一潜在原因的证据并不充分，但未来几年将会在这一领域进行大量研究。
自闭症没有单一的原因，无论是基因还是大脑。 在少数情况下，有非常明显的基因异常导致自闭症。 在其他情况下，遗传差异更为复杂且有待发现。
虽然目前没有证据表明任何环境原因，但环境的微妙影响可能会对个体产生不同的影响，具体取决于个体的基因构成，从而导致一些儿童患上自闭症。 这些关系还有待被发现。
