大脑支持网络可能在注意力缺陷、多动行为中起关键作用

加州大学洛杉矶分校的一项新研究表明，以前被认为主要为神经元提供营养和家务功能的星形胶质细胞，可能在注意力缺陷障碍和多动症的调节中发挥关键作用。

据估计，美国约7%的儿童和成人患有注意力缺陷多动障碍(ADHD)。尽管近年来，这种疾病一直是许多研究、科学和公众讨论的主题，但ADHD发病率上升的原因仍不清楚。

这项研究发表在该杂志上细胞这项研究由加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的生理学和神经生物学教授巴尔吉特·哈赫(Baljit Khakh)领导。Khakh实验室的一个中心目标是更多地了解星形胶质细胞如何影响和调节神经网络。

Khakh说:“揭示星形胶质细胞如何促进大脑功能是神经科学中最重要的悬而未决的问题之一。”“我们已经取得了一些进展，但我们早期的工作并没有告诉我们增加星形胶质细胞钙信号(星形胶质细胞和神经元使用的一种常用通信方法)将如何影响神经元及其所在的神经回路。我们开始着手解决这个问题。”

去年，他的团队证明了星形胶质细胞对大脑中被称为纹状体的部分神经元的调节影响重复的行为就像在强迫症或强迫症。这项新研究偶然发现了在运动、认知和决策中起作用的纹状体中的星形胶质细胞信号如何影响adhd样行为。早些时候人类的大脑影像学研究表明纹状体参与注意缺陷多动障碍他还患有其他一些精神疾病。

在这项新研究中，研究小组使用了一种增加小鼠星形胶质细胞钙信号的方法。成年小鼠纹状体中的星形胶质细胞被一种特殊的受体“感染”。研究小组使用一种化合物来刺激受体，最终提高了星形胶质细胞的钙水平。

为了观察这种变化如何影响动物的行为，每只动物都被放置在一个空的竞技场中，并允许它们探索。接受治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠更活跃，而且旅行的距离也明显更远。

尽管作者首先将活动的增加归因于运动控制的变化，但在运动挑战中，接受治疗的小鼠表现得和未接受治疗的小鼠一样好。当研究小组更仔细地观察老鼠的行为时，他们观察到接受治疗的动物在某些行为任务中也表现出明显的注意力不足。

该研究的第一作者、Khakh实验室的博士后研究员永井俊(Jun Nagai)说:“有一段时间，我们想知道为什么接受治疗的小鼠有时在简单的任务上表现不佳。”“事实证明，他们的注意力被打乱了。这些老鼠没有注意到环境光线水平的变化和新奇的物体，而正常情况下老鼠做的。我们认为这可能反映了注意力缺陷多动症之类的行为。”

接下来，研究小组想要更多地了解是什么样的分子变化可能会改变神经元的活动，从而改变啮齿动物的活动。通过多种技术的结合，研究人员发现，级联事件实际上始于纹状体神经元释放神经递质GABA，从而导致星形胶质细胞钙水平的上升。他们发现，钙的增加改变了一种名为Thbs1的基因的表达。

“我们可以观察到与精神病学相关的行为星形胶质细胞特定的信号被触发有点出乎意料，”Khakh说。“加上我们去年发表的关于星形胶质细胞在强迫症中的作用的研究，我们目前的结果表明，星形胶质细胞可以改变神经元，以驱动复杂的行为特征和特征。我们怀疑，这最终意味着星形胶质细胞可以用于治疗与精神疾病相关的行为。”

Khakh和他的团队计划在未来几年继续探索星形胶质细胞在大脑功能中的作用，包括它们的活动如何影响其他类型的精神疾病障碍．

除了Khakh和Nagai，其他研究作者还有Abha Rajbhandari, Mohitkumar Gangwani, Ayaka Hachisuka, Sotiris Masmanidis, Michael Fanselow和Giovanni Coppola，都是加州大学洛杉矶分校的。

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