跳到主要内容
消息 自闭症研究的最新发展。
消息

误导的视觉细胞可能在脆弱的x中提出关键感官问题

经过/ 2018年10月17日
线条模糊:易碎X综合征的男性在沿相反方向移动的线条之间存在困难。

照片由Anubhuthi Goel提供

一项新的研究表明,脆性X染色体综合症(自闭症的主要病因)患者的运动感知困难源于大脑视觉回路的缺陷1

激活该电路中的某些神经元在条件的小鼠模型中提高了运动感知。结果表明,对人们困难的可能性脆弱的X综合征

“我们在大脑中发现了一种特定细胞类型的赤字,”铅研究员说Carlos portera-cailliau洛杉矶加州大学神经病学与神经生物学教授。“现在我们在潜在的疗法上有一个手柄。”

脆弱的X综合征的标志是智力残疾,但许多综合症的人都有患者感官信息存在问题,包括运动。

“我们所做的大部分活动,甚至识别人们的面部表情涉及识别运动,”Portera-Cailliau说。

该研究表明,脆弱的X小鼠和综合征的人们对视觉歧视任务具有类似的困难。这表明这些任务可用于衡量脆弱X药物试验的改善。

“过去的一个障碍是我们往往没有强大的翻译措施,”安德烈亚斯•弗里克法国波尔多Magendie神经中心的组长,他没有参与这项工作。“拥有健壮的行为任务很重要,可以像这样应用于老鼠模型和人类。”

条纹戏弄

脆弱的X综合征产生沉默叫做的突变FMR1.。像易碎X综合征的人一样,缺乏fmr1的小鼠表现出焦虑,认知赤字和社会互动受损。

研究人员展示了黑白平行线的两个视频。在一个视频中,线条从左下角到右下方的屏幕上对角线移动;另一方面,它们从右上角移动到左下角。

研究人员限制了小鼠的水,然后在看到其中一个视频但不是另一个视频时训练他们舔水口。脆弱的X老鼠需要六个日常会话,以区分视频,与三个控制相比。

然后,研究小组通过减小两个视频中直线之间的夹角,逐渐加大任务难度。当线条差15度时,突变小鼠开始表现不佳,但对照组小鼠继续表现良好,直到角度缩小到7.5度。

研究人员将化学传感器插入小鼠的视觉皮层,以测量小鼠观看视频的神经元活动。已知视觉皮质中神经元的亚群,以响应于线的特定方向而发射。

研究人员发现,突变小鼠的神经元火灾与控制的速度相同。但突变体具有较小的角敏神经元的比例,并且比他们在对照中的选择性更少的那些火焰。

并行感知

Portera-cailliau的团队然后转过身来Parvalbumin神经元,抑制其他神经元的活性,包括角度敏感神经元。

研究人员发现,在脆弱的X小鼠中,对视觉刺激作出反应的parvalbumin神经元的比例更小,而且它们发出信号的频率比对照组低。当研究人员激活parvalbumin神经元时,角敏感神经元的放电恢复正常,小鼠学习运动感知任务的速度更快。结果出现在9月24日自然神经科学。

调查结果挑战了学习赤字必须源于直接参与学习和记忆的脑区问题的假设Gavin Rumbaugh.佛罗里达州木星奇普研究所的神经科学副教授,佛罗里达州的斯克里达州,他没有参与该研究。

他说:“如果我们的大脑不能正确地解读来自环境的信号,那么我们大脑中制造和存储记忆的区域就不能正常工作,因为它们没有接收到正确的信息。”

Portera-Cailliau的团队让8名患有脆性X线综合症的男性观察他们给老鼠看的相同刺激,并指出这些线是向左向右移动还是从右向左移动。

这些人可以区分由90或45度的角度不同的线条,但它们比八个控件产生更多的错误。然而,与控制不同,它们无法区分一对视频,其中移动线与15度相对。

“令人兴奋的是,动物和人类研究中使用的视觉范式非常相似,”卡罗琳罗伯逊,新罕布什尔州汉诺威达特茅斯大学心理和脑科学助理教授,新罕布什尔州的新罕布什尔州没有参与该研究。“但一个有趣的开放问题是这些见解是否会持有其他形式的自闭症。”

Portera-Cailliau说他的团队正在探索在其他鼠标模型中是否发生类似的问题。他还在研究脆弱X小鼠的电路缺陷的机制。


参考:
  1. Goel A.等等。NAT。Neurosci。21.1404 - 1411 (2018)PubMed.