感觉信号集成不同,未被充分代表的神经元在自闭症

在脆性X综合征(FXS)的最常见原因自闭症,从外界感官信号集成不同,导致它们被大脑皮质锥体神经元的弱势。

一项新研究的结论的蒙特利尔大学神经科学教授领导的研究小组罗伯托·阿瑞亚,生物物理学家和UdeM-affiliated圣贾斯汀研究中心研究员。

团队观察到的现象可以提供重要的线索FXS的症状的根本原因,而不是只提供洞察的机制细胞水平上,也开启了大门为目标的治疗策略。

这项研究发表在1月3日美国国家科学院院刊》上。

自闭症的特征是广泛的症状可能源于大脑发育的差异。先进的成像工具和神经元的基因操纵,在圣贾斯汀的研究团队能够观察个别neurons-specifically的功能,皮质层的锥体神经元的五个主要信息输出神经元的皮层,表面的薄层组织发现大脑。

研究人员发现了一个如何处理感官信号在这些神经元。

“先前的研究已经表明,FXS和自闭症谱系障碍特点是hyperexcitable皮层,这被认为是过敏症的主要贡献者,感官刺激中观察到自闭症个体,”阿瑞亚说。

“令我们吃惊的是,我们的实验结果挑战这种广义的观点,即全球过敏症与FXS相关大脑皮层,“补充说他的同事UdeM戴安娜·e·米歇尔,该研究的作者之一。“他们表明皮层神经元的感觉信号的集成是弱势FXS在小鼠模型”。

这棵树形象有助于说明锥体神经元的形态和功能在脆性X综合征。这些神经元的一个主要集成商在大脑皮层的信息,用长长的“分支机构”和“根”代表树突。小“叶”的预测是树突棘,兴奋性突触在哪里located-connecting一个神经元到另一个地方。图像的模糊部分说明了改变集成和感知外部世界的感官信息发现的戴安娜·e·米切尔,孤独Miranda-Rottmann和他们的同事。

一个缺乏蛋白质

蛋白FMRP与FXS不在人们的大脑中调节的活动类型的钾通道在大脑中。根据研究小组的工作,正是缺乏这种蛋白质的改变感觉输入相结合,使他们由信号弱势的皮质锥体神经元在大脑中。

孤独Miranda-Rottmann,也第一次研究的合著者,试图纠正情况与遗传和分子生物学技术。

“即使没有FMRP的蛋白质,有几个功能在大脑中,我们能够证明感官信号的表示可以在皮质神经元恢复通过减少单个分子的表达,”她说。

“这个发现开门的新策略提供支持那些FXS甚至其他自闭症谱系障碍正确感知感觉信号与外界在大脑皮层锥体神经元的水平,”阿瑞亚的结论。

“即使内部的代表大脑信号引起多动症无法解决,正确的表示感觉信号可能足以允许更好地处理来自外部世界的信号和更适合的学习决策和参与行动。”

“改变集成的兴奋性输入层的基底树突上5锥体神经元的脆性X综合征小鼠模型,“1月3日出版,2023年美国国家科学院院刊》上。