新的研究解释了为什么唐氏综合症患者有空间记忆问题

来自西班牙阿利坎特UMH-CSIC神经科学研究所的Juan Lerma教授的团队已经确定了一种名为GRIK1的基因，它在大脑兴奋和抑制之间的平衡中起着至关重要的作用，是导致唐氏综合症患者存在空间定向问题的原因之一。

GRIK1基因位于21号染色体上，在唐氏综合症患者中是三倍，因此他们有更高剂量的许多基因。这种特殊的基因在神经元之间的交流中起着非常重要的作用，调节大脑中主要抑制性神经递质的释放，称为GABA。

为了维持正常的大脑功能，神经元之间良好的沟通调节是必要的。这种交流是通过神经递质完成的，可以是兴奋性的，也可以是抑制性的，分别相当于神经系统的加速器和制动器。

兴奋性或抑制性神经递质的释放发生在神经元之间的接触点，称为突触。兴奋性和抑制性神经传递的正确平衡使神经回路正常工作成为可能。焦虑、抑郁、精神分裂症、双相情感障碍或自闭症等明显不同的病理，都有一个共同点，即大脑中兴奋/抑制平衡的破坏。

“我们在唐氏综合症小鼠模型中发现，海马体某些神经元回路的兴奋和抑制之间存在不平衡的问题，海马体是一种与记忆和空间定向有关的大脑结构。这种不平衡取决于GRIK1的剂量。通过基因操作技术，我们已经在我们的唐氏综合症模型中规范化了GRIK1的剂量，恢复了兴奋和抑制之间的不平衡，”Lerma教授解释道。

该研究的第一作者塞尔吉奥·瓦尔布埃纳(Sergio Valbuena)解释说:“当这种基因在转基因小鼠体内的剂量正常化时，空间记忆问题就消失了。”

微妙的变化

Lerma教授指出，这种抑制不平衡引起的变化是微妙的，在对唐氏综合症的多年研究中没有被注意到。

去年，Lerma教授的团队已经证明了突触传递强度的微小变化如何导致行为的显著改变，这取决于受影响的大脑结构。

当突触传递强度发生变化时大脑杏仁核、恐惧或焦虑反应会受到影响。如果传播强度的改变发生在前额叶皮层，它会导致问题人际关系或者攻击性增强，勒玛教授说。现在这项新研究发表在自然通讯的研究表明，海马体中进一步的抑制失衡导致了与空间记忆相关的改变，这可能是唐氏综合症患者定向缺陷的原因。

唐氏综合症是认知障碍最常见的遗传原因，所以解开导致这些缺陷的生理机制是一个重要的挑战。由约翰·兰登·唐在1866年首次描述并发症状其特点是存在一个额外的21号染色体副本，这导致了一些医学问题。