研究人员接近孤独症缓慢运动学习的根源

渥太华大学的研究人员正在接近自闭症中缓慢运动学习的根源
在小鼠在旋转盘上运行时,在鼠标的电机皮层和一些神经元的活动中的活性成像。信誉:渥太华大学

社会赤字在自闭症谱系障碍的研究中吸引了如此多的关注,很容易忘记童年期间有电机学习赤字。对于希望在校园周围扔球并与同学联系起来的自闭症孩子,这些物理技能差异可以进一步隔离孩子。

在发表的新研究中自然神经科学渥太华大学医学院的研究人员已经关闭了电机学习延迟的神经系统支撑。

Simon Chen博士在医学院的细胞和分子医学系中的实验室使用了闭锁的小鼠模型,以释放到大脑初级电机的神经递质去甲肾上腺素量的短缺。陈博士的实验室发现,这个问题起源于后脑的一个叫做蓝斑的区域,这个区域被称为动机、警觉性和注意力的中心。

蓝斑是什么?

“遗迹科埃勒斯是大脑中释放去甲肾上腺素或肾上腺素的地区 - 这让你更加警觉。在自闭症的鼠标模型中,我们发现在电机皮层中,缺乏肾上腺素对导致它们的区域的支配线延迟电机学习。皮质中缺乏肾上腺素的基础水平导致他们有这种延迟学习。“

在训练的第一天,鼠标在旋转磁盘上运行困难,因为它无法控制其身体姿势,因为磁盘旋转来回旋转。信用:Simon Chen博士的实验室,渥太华大学

你说的学习延迟是指他们花更长的时间去学习一项任务?

“是的,并且含义与自闭症的孩子们相似。他们通常表现得相同的是难以抓住某些东西或打球或捕获 - 他们与同龄人的孩子相比学习速度较慢,这可能导致他们感受到更多遥远,也许不喜欢和他们一起玩。

“与自闭症孩子们,我们有时认为这一延迟运动学习的一个方面是和功能障碍:他们根本不想和其他孩子一起玩。但它可能是因为他们正在学习如何比其他孩子慢慢地发挥这些游戏,这就是他们为什么要从它们倾斜。

“我们问:这是什么来源?它是因为轨迹库雷勒斯的缺陷而发生,或者是纯粹在电机皮层的原因吗?”

在培训的第12天,相同的鼠标已经学会了如何控制其肢体位置以在旋转盘上连续运行。信用:Simon Chen博士的实验室,渥太华大学

你是怎么进行的?

“我的背景是研究大脑中参与运动学习的机制。我认为研究与运动学习相关的障碍是很重要的。在我的文献研究中,我发现了很多关于显示这种类型的延迟电机学习。所以,我们想试图看看我们是否能在老鼠中找到这一点。

“我们对小鼠的大脑进行了实际成像,我们发现我们使用的青春期小鼠的大脑显示出延迟去除旧基材,同时形成新的底物,这导致脑引起脑部的混淆导致我们描述的效果为低信号 -(旧的回忆是噪音)。当你不移除不必要的突触(旧记忆)时,你会有更高的噪音,我们认为大脑不知道该处理什么信号,因为它在移除不必要的突触时拖延了。所以,鼠标学习正确的动作是比较慢的。

“像你一样地想到它,我打高尔夫球,我们多次击中球。在大脑中具有良好的信噪比,当我击中球时,我会记住运动。但如果我有高噪音和低信噪比,我会多次打球而不知道哪种运动对我有好处,这意味着将我花了更长的时间来区分一个好的高尔夫球挥杆的正确运动。“

研究人员接近孤独症缓慢运动学习的根源
在运动学习过程中探测蓝斑核(LC)的活跃神经元,发现神经元的活跃度较低,表明在运动学习过程中去甲肾上腺素释放量较低。来源:渥太华大学

你有什么小鼠来发现这个?

“小鼠喜欢跑,所以我们有他们学习如何在旋转磁盘上运行。他们的头是固定的,所以他们需要学习如何调整他们的身体来运行,这就是我们试图衡量的。最初,他们有很难的时间控制他们的身体位置。但是在12天后,他们学会了如何控制自己的身体,现在能够在旋转磁盘上平稳地运行。

“当我们在老鼠的腹部注射一种人工药物来增加去甲肾上腺素的释放时,老鼠的行为得到了拯救。但我们问自己"我们怎么知道这不仅仅是因为老鼠在做任务时更加注意了这就是为什么它们做得更快了"然后我们在运动皮层局部注射人工药物,激活蓝斑座轴突的轴突,小鼠的行为再次得到挽救。

“这表明它不是因为鼠标更加集中,而是因为他们更好地学到了任务的药物。在马达皮质中缺乏去甲肾上腺素,如果我们在电机皮质中补充足够的去甲肾上腺素,那么鼠标将会能够学习。“

我们应该从学习中取出什么?

“自闭症儿童倾向于表现出运动学习的延迟,这通常被忽视,因为它被认为是社交缺陷。但也可能是他们在学习如何玩,但速度慢了些。现在的问题是,我们能否帮助孩子更快地学习这些运动技能,以弥补我们认为他们存在的一些社会缺陷。

“鼠标的电机技能通过促进去甲肾上腺素的提升更快;也许有一天我们可以找到一种治疗,以提高患者的去甲肾上腺素,也可以帮助他们更快地学习新的运动技能。“


进一步探索

学习运动技能需要大脑的“感觉”部分

更多信息:Xuming Yin等,16p11.2缺失自闭症小鼠模型的运动学习延迟是通过蓝斑位点激活挽救的,自然神经科学(2021)。DOI: 10.1038 / s41593 - 021 - 00815 - 7
期刊信息: 自然神经科学

由...提供渥太华大学
引文:研究人员在自闭症(2021年,3月22日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2021-03-root-motor-autism.html检索到4月13日4月13日(2021
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