研究小组调查异常神经元活动Rett综合症

大脑在生命的最初几年经历了戏剧性的变化。其电路容易重建作为一个婴儿,然后孩子遇到新的景象和声音,采取在世界和学习理解它。随着孩子的成熟和关键发展时期,大脑变得不那么malleable-but成人大脑的某些经验为地区创造机会再重新连接和学习。

比利刘新研究的博士后研究员使用Keerthi Krishnan学系的助理教授生物化学和细胞和分子生物学在田纳西大学诺克斯维尔学院的艺术与科学,检查期间而成年雌性老鼠首先学会识别和应对痛苦的年轻老鼠幼崽这样一个机会重新布线。

研究结果发表在本月早些时候的神经科学杂志》上但和暗示潜在的治疗策略综合症,这是一种罕见的神经发育障碍。

克里希的实验室研究突变基因如何影响大脑可塑性,最终导致神经系统疾病,特别是Rett综合症。在人类中,突变基因MECP2导致此病。Rett综合症儿童正常发育的头几个月生活但后来开始失去语言和运动技能。

“孩子被诊断为神经发育障碍一生中最终成长,继续表现出症状,”克里希说。“虽然许多研究都集中在识别和诊断神经发育障碍,需要做很多工作来帮助改善或管理的症状对患者在他们的生活。Rett综合症主要影响全世界的女孩和妇女;很少有研究关注病理障碍的成年女性。”

几年来,刘和克里希南一直在进行研究在冷泉港实验室团队由斯蒂芬·谢伊和黄杰克。在以往的研究中,研究团队发现雌性老鼠缺乏一个功能的Mecp2未能应对痛苦的叫喊。科学家们磨练的异常行为的一组听觉皮层神经元称为小清蛋白(PV)神经元与更高的蛋白表达perineuronal网(并),改善大脑内连接的结构。

“pv,并被认为是抑制,作为制动器在大脑中阻碍学习,”刘说。“在新的研究中,我们测试这个假说。我们的研究结果揭示了生理机制Rett综合症的发展可能会扩大到其他大脑区域。”

在新的研究中,刘和团队的其他成员仔细看看如何接触年轻的幼崽在雌性老鼠的听觉皮层信号变化。通过监测单个细胞的活动在这部分的大脑,研究人员发现,当Mecp2完好无损,并通过和PV神经元的抑制效果减少暴露在幼崽。这允许其他神经元电路中变得更加适应年轻的动物的叫声。这种变化发生即使在老鼠从来没有怀孕。雌性老鼠的Mecp2基因受损,然而,抑制信号保持强劲。

这项研究结果支持了以往证据表明PV神经元的功能是特别容易受到损失的Mecp2,表明这些细胞或电路它们参与可能适当的药物开发的目标和Rett综合症可能是大多数响应治疗患者在特定时期内的生活与他们的环境和社会经验。

“这工作在继续了解影响角色Mecp2在典型的大脑活动和功能,尤其是在复杂的社会情况下,类似于患者在日常生活中遇到什么,”克里希说。“如果我们了解这种蛋白质的机制和角色在社会沟通和知觉,我们将能够找到方法来弥补缺乏这种蛋白质通过治疗或康复治疗。”