计算机建模为精神分裂症风险基因在细胞水平上的影响提供了见解

许多与精神分裂症风险相关的遗传变异已经被确定。然而，人们对这些基因如何在大脑中发挥作用知之甚少。

发表在该杂志创刊号上的一项概念验证研究生物精神病学:认知神经科学和神经影像学提出了一种计算机模型，用于测量多个遗传变异对单个神经元功能的累积影响。

这项研究的作者专注于与精神分裂症相关的基因变异，这些基因变异已知会影响细胞结构，如离子通道和钙转运蛋白。这些结构的任何变化都会对激发态产生影响单个神经元。通过计算分析，研究人员能够预测这些结构的改变将如何改变动物的行为神经细胞。

“我们的计算模拟表明，许多精神分裂症相关基因的突变在单细胞水平上影响神经元兴奋性和突触整合的特定方面，”该研究的通讯作者、加州大学圣地亚哥分校神经科学和放射学教授安德斯·戴尔博士解释说。“这些结果可能为精神分裂症的基本生理机制提供重要线索，可以通过药物干预来靶向治疗，也可以导致更有针对性的生物标志物来评估治疗效果。”

发表的结果表明，大多数被研究的基因变异都可能对神经元的行为产生重大影响。这些神经元的变化可能是精神分裂症和其他精神疾病的根本原因。

除了精神分裂症，这种新的计算模型还可以应用于其他疾病，包括双相情感障碍、自闭症、注意力缺陷/多动障碍、物质使用和成瘾，因为这些疾病中与神经元兴奋性相关的风险基因已经被确定。

加州大学戴维斯分校精神病学和行为科学教授、《生物科学》杂志编辑卡梅隆·卡特博士说:“这种新方法将大脑中的生物学和数学建模结合起来，帮助我们理解遗传风险和改变的大脑功能之间的联系。生物精神病学:认知神经科学和神经影像学。“了解与疾病相关的遗传变异对细胞的影响，可以为如何诊断和治疗这些疾病提供新的见解。”