对于孤独症的结构性脑影像学研究主要集中在评估大脑的不对称性以及测定脑室、脑干和后颅窝的大小等方面。在20世纪70年代初期,Haus er等用气脑造影技术研究孤独症患者的大脑结构,发现患者的左侧脑室颞侧角有扩大现象。随后的CT研究有些发现侧脑室及第三脑室的扩大,而另一些研究表明孤独症患者的脑室体积与对照组之间没有差异。对孤独症的早期尸解和CT研究发现第四脑室扩大,Gaffney用MRI研究也得到证实。大脑皮质的发育异常提示在妊娠6个月前神经元向皮质移行过程中存在某种缺损,畸形的分散则表明它们不可能是疾病发生的直接原因,而可能与潜在的发病机制有关。
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