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消息 自闭症研究的最新进展。
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自闭症鼠标模型由大脑活动模式集群

通过/ 2021年9月10日
多张大脑扫描图显示了不同区域的交流模式。
谈话时间:多重自​​闭症鼠标模型的FMRI图像揭示了大脑区域之间的不同通信模式。

由Alessandro Gozzi提供

16只自闭症小鼠的脑部扫描显示至少有四种不同的模式大脑的活动一项新的研究表明。这一发现为自闭症与一系列大脑“特征”有关的流行观点提供了新的支持。

Telltale的神经主义神经签名长期以来一直被证明难以捉摸,具有功能磁共振成像(FMRI)和其他脑扫描技术抵押责任分散和结果不一致

“一个大问题是,是否存在自闭症人群中功能障碍的单一签名。许多人认为,就像必须存在的东西一样,“研究调查员说亚历山德罗Gozzi他是意大利罗维雷托技术研究所(Istituto Italiano di technologia)的高级研究员。“如果我们还没有发现它,那一定要怪方法:功能磁共振成像。”该方法测量血流和氧合的微小变化,作为对大脑活动的间接测量。

这项新研究发表在分子精神病学今年8月,Gozzi和他的同事们利用功能磁共振成像技术研究了大脑的连接模式,也就是哪些大脑区域相互“交谈”,以及程度如何。如果大脑各区域在血流中有同步振荡,则认为它们处于交流状态。

为了解决功能性磁共振成像的重现性问题,研究人员在老鼠身上进行了分析,麻醉了这些动物,并固定了它们的头部,以防止任何可能干扰大脑信号的动作。Gozzi说:“我们转向了一个有机体模型,在这个模型中,我们可以精确地控制许多因素,这些因素被认为是造成这种可变性和成像不可靠性的基础。”

分析发现,16只小鼠型号落入四组,发现了脑活动模式。例如,一组分别显示了前额叶皮质和大脑的社会和情绪区域之间的区域之间的连接性增加;另一组增加了海马和腹侧轨道皮质之间的连接性,参与记忆和更高的认知功能的区域。

“我认为我们从行为的角度来看,自闭症是非常异质的,”Kaustubh Supekar他是加州斯坦福大学精神病学和行为科学临床助理教授,并没有参与这项研究。“指望我们能找到这种异质条件的共同特征,简直是白日做梦。”

集群连接

Gozzi和他的同事在意大利和瑞士的一些地方,对350只动物进行了成像,包括对照,以及从16只自闭症小鼠模型中提取的大致相同的数量:13具有自闭症关联突变的型号,包括在基因中Shank3.FMR1或者MECP2;小鼠缺乏小胶质细胞,塑造神经元连接的免疫细胞;小鼠产前暴露于免疫信号分子il - 6;一种近亲繁殖的菌株叫做BTBR

一个基于fMRI数据训练的机器学习模型将这些结果聚类为四组。基因突变的老鼠CHD8或者同步即染色体区域缺失的患者16 p11.2并且BTBR和IL6模型均具有降低的皮质,纹状体和劣质小集之间的神经元信号传导,但腹侧眶上皮质和海马之间的信号增加。

相比之下,SHANK3突变的小鼠,CNTNAP2SGSH在美国,海马体和脑岛之间的活动减少,伏隔核和下丘脑之间的活动适度增加。

其他的老鼠模型,比如那些在CDKL5或MECP2,或小胶质细胞缺失的动物,聚集成另外两组,它们的神经元活动模式完全不同。

临床开始:

研究人员说,尽管这项新研究的重点是老鼠,但它可能具有临床意义。

“动物模型中不同亚群的聚类确实为理解人类可能会发生什么迈出了第一步,”他说伊塔玛卡恩他是哥伦比亚大学神经科学副教授,并没有参与这项研究。

人和小鼠窝藏了一个16 p11.2删除例如,有脑连接的类似变化Gozzi的团队之前表示。

但是,Gozzi使用麻醉可能是有问题的,所以说Vinod Menon.他是斯坦福大学(Stanford University)精神病学和行为科学教授,并未参与这项研究。

“麻醉的大脑与醒着,表现为大脑的大脑非常不同,”他说。“这项研究毫无疑问会产生很大影响,我认为这是一个重要的一步,但看到在非麻醉小鼠的情况下会发生什么是有趣的。”

对于未来的研究,Gozzi表示他计划三重扫描自闭症动物模型的数量,这可能会产生额外的脑连接'集群。

“我们希望扫描至少50个(老鼠模型),开始讨论如何根据连通性对不同的突变进行分组,”他说。

然而,一次扫描小鼠的突变,可能无法准确反映自闭症的复杂性。许多自闭症人士港口众多突变导致了他们的病情。

“我们知道这些基因不能单独工作,”Supekar说。“因此,这就变成了一件指数级复杂的事情,你需要在创建模型时一次性去除很多基因。”

引用本文:https://doi.org/10.53053/JUPD6575