美國研究發現自閉症與腦部結構及重量異常關係密切，研究分析七名因意外或疾病死亡的2至16歲自閉症患者的腦部結構，並與六名因意外死亡的健康兒童腦部作比較，發現自閉症兒童腦部的重量高出18％，他們腦部前額葉皮層的神經元數量也比健康兒童多67％。
前額葉皮層是腦部重要區域之一，影響情緒及專注力等發展，此位置結構有異相信是引發自閉症的原因之一。研究人員表示皮層神經元在出生時已形成，故自閉症的形成相信早至胎兒時期，與神經細胞生長出錯有關。至於患者普遍出現前額葉皮層的神經元過多情況，有可能是由細胞的凋亡機制紊亂引發。
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