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罗建红教授团队破解自闭症社交缺陷的“信息密钥”
          2018年3月1日,罗建红教授团队在神经科学领域顶级期刊《神经元》(Neuron)发表了关于自闭症小鼠模型社交行为的研究论文:“Gamma oscillation dysfunction in mPFC leads to social deficits in neuroligin 3 R451C knockin mice”(https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.02.001)。研究表明,内侧前额叶皮质一种特定式样的脑电波异常导致自闭症模型小鼠出现社交障碍,在成年期通过操纵该皮质的特定类型神经元可恢复这种脑电波并克服社交障碍。这个发现可能还适用于其他自闭症模型,并且提示了成年期治疗自闭症的可行性。这一发现或为人类自闭症治疗带来新的思路。
          研究人员假设小鼠在进行社交时,大脑某个部位的神经元会发出社交活动的指令。通过分子痕迹的回溯及比较正常小鼠与自闭症小鼠的差异,发现在社交时自闭症小鼠前额叶皮层存在异常。
          前额叶组织主要有具有兴奋性的主神经元和具有抑制性的中间神经元两种神经元类型,神经元相互连接形成功能网络。课题组发现是一种表达小清蛋白(PV)的神经元出现了问题。PV神经元是抑制性神经元,代表了高代谢和高电活动的亚群,分布较广泛,是低频gamma振荡脑电波的细胞基础。
          研究人员通过记录分析自闭症小鼠社交时前额叶皮层脑电,发现低频gamma振荡的幅值明显下降,并与反映清醒时活动的theta振荡失去时相偶联关系,主神经元放电时间上与之不能匹配。低频gamma振荡的产生,往往提示局部PV神经元群体性同步化放电。由此得出结论,当PV神经元出现异常时,小鼠神经元放电发生紊乱,gamma频段振荡受损,进而引起小鼠社交行为异常。
          在寻找到PV神经元是以神经连接素NL3基因突变自闭症小鼠模型的疾病基础后,研究人员通过光遗传学技术,按照低频gamma/theta振荡式样刺激该小鼠在内侧前额叶皮层的PV神经元,小鼠的社交行为缺陷恢复研究人员。通过光遗传学技术进一步验证了前额叶皮层和PV神经元调控小鼠的社交行为。值得一提是,只有合适频率组合刺激PV细胞才能有效恢复社交功能。
          论文共同第一作者是博士研究生曹蔚和林燊,共同通信作者是罗建红教授和许均瑜副教授。该研究得到国家自然科学基金重大研究计划重点项目、创新团队项目及面上项目的资助。
发布日期:2018-04-25 浏览: 1206