Мутация, свързана с аутизма, нарушава мозъчната верига, за да промени социалното поведение | Спектър

Вашият браузър не поддържа маркера за видео.

Прекъсвач: Невроните при мишки без SHANK3 от верига, свързваща префронталния кортекс и базолатералната амигдала, имат по-малко първични дендритни разклонения, отколкото тези в контролите.
Видео с любезното съдействие на Sunwhi Kim

Мутациите в SHANK3, водещ ген кандидат за аутизъм, нарушават a мозъчната верига, свързана със социалното поведениеоткрива ново проучване при мишки.

Откриването как чертите на аутизма са свързани със специфични невронни вериги може да доведе до терапии, базирани на вериги, казва той Камила Белонедоцент по основни невронауки в Женевския университет в Швейцария, който не е участвал в това изследване.

Трудностите при социалното взаимодействие, които характеризират аутизма, възникват от променената комуникация между различните части на мозъка, показват предишни изследвания – с някои открития, насочени към определени вериги: свръхактивност между префронталната кора, която регулира социалната активност, и базолатералната амигдала, която играе роля в научаване за възнаграждаване или нежелани резултатиизглежда, например намаляване на общителността при див тип мишки.

В новото проучване изследователите са използвали генетично модифицирани вируси за изтриване ДЖОНАЛ 3който кодира ключов протеин за невронната комуникация, от тази верига при възрастни мишки.

„Конвенционалните генетични изследвания на мишки при невропсихиатрични разстройства се фокусират предимно върху целия мозък, мозъчните региони или клетъчните типове“, казва водещият изследовател. Ил Хуан Ким, асистент по анатомия и невробиология в Центъра за здравеопазване на Университета на Тенеси в Мемфис. “Опитахме се да изследваме ефектите на рисковия ген върху една невронна верига.”

неврона в префронталната кора-базолатерална амигдала верига в модифицираните SHANK3 мишки поникват по-къси, по-плътни дендрити в сравнение с контролите. Невроните също показват повишена възбуждаща и намалена инхибиторна активност, като мишките показват повишена невронна активност във веригата, както и по-голяма променливост в силата на сигналите във веригата. Мозъците на аутистите показват подобна свръхактивност в тази верига, според функционалните магнитни резонансни изображения в състояние на покой от Обмен на данни за изображения на мозъка при аутизъм набор от данни.

Някои от невроните във веригата реагират конкретно на социални сигнали, откриха учените, когато анализираха невронната активност на див тип мишки. При модифицирани мъжки мишки тези социално настроени неврони стават по-малко отзивчиви към социалните взаимодействия. Модифицираните мъжки мишки също показват намалена общителност под формата на намалено подушване на други мишки.

Модифицираните женски мишки не показват никакви значителни социални различия, в съответствие с констатациите, които предполагат, че аутизмът се проявява по различен начин при момичетата спрямо момчетата, отбелязват изследователите. Този „интригуващ“ резултат трябва да подтикне бъдещи проучвания за механично изследване на тези разлики между мъже и жени [mice]“, казва Белоун.

При див тип мишки, свръхактивиране на въпросната верига, използвайки оптогенетика частично намалили общителността си, установи още екипът. От друга страна, инхибирането на тази верига в мишките SHANK3 частично спасява социалното им поведение. Учените представиха подробно своите открития по-рано този месец в Доклади за клетки.

„Това проучване подобрява нашето разбиране за сложните невронни схеми, лежащи в основата на социалните дефицити в моделни организми като гризачи, и как тяхната активност може да бъде нарушена от видна и добре характеризирана мутация, свързана с аутизма“, казва той. Алесандро Гоци, старши учен в Италианския технологичен институт в Роверето, Италия, който не е участвал в изследването. “Би било много интересно да се разбере дали други мутации могат по подобен начин да повлияят на веригата, изследвана от авторите.”

азВ бъдеще учените планират да разширят обхвата си, за да изследват невроните на влиянието на тази верига в базолатералната амигдала. В допълнение, „надяваме се да открием как веригата на префронталната кора-базолатерална амигдала засяга по-голяма мрежа от мозъчни региони, за които е известно, че участват по време на социалното поведение“, казва Ким.

Мутации в ген за риск от шизофрения ARP2/3 в рамките на една и съща невронна верига задействат подобно намалено социално поведение, казва Ким, че той и колегите му са открили по-рано – подчертавайки „споделен отличителен симптом на аутизъм и шизофрения“. Въпреки че мутациите в SHANK3 и ARP2 / 3 водят до различни промени във формата на невроните при лабораторни животни, тяхната невронна активност се променя по подобен начин, казва той.

Заедно тези минали и нови открития „могат да обяснят как различни рискови гени, които са свързани с различни невропсихиатрични разстройства, могат да предизвикат подобни поведенчески симптоми“, казва Ким. “В бъдеще можем да прехвърлим фокуса си от концептуална и широка рамка на невропсихиатрично разстройство към специфично насочване към поведенческа аномалия.”

Bellone отбелязва, че тази работа включва възрастни мишки вместо млади мишки, чийто мозък все още се развива. „Ще бъде интересно да се знае в бъдеще как изтриването на гена по време на критични периоди може да повлияе на развитието на веригата“, казва тя.

И много други мозъчни региони и вериги управляват социалното поведение, добавя Белоне, предполагайки, че подобни изследвания на тези други вериги биха могли потенциално „да бъдат преведени в базирана на верига терапевтична интервенция при хора“.

Цитирайте тази статия: https://doi.org/10.53053/JTQJ5876