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Gordon Fishell:Oracle给自闭症的礼物

经过/ 2007年12月7日

多产的合作伙伴:朋友们说“戈尔德”·费希尔是合作的典范。

多产的合作伙伴:朋友们说“Gord”Fishell是合作的典范。

2002年5月,在德尔福的孤立的山顶上俯瞰着爱琴海,几十名科学家召集讨论脑皮层,大脑的外层,发展方式。

在传奇希腊甲骨文的网站上,戈登·菲尔德在他的职业生涯中达到了转折点。

当时42岁的Fishell一直在研究小鼠胚胎的发育环境如何影响干细胞转变为不同类型的中间神经元——一种抑制大脑电信号的有趣细胞1。但他需要帮助了解下一步:测量完全开发的中间核心的活动。

他在会议组织者那里找到了答案阿诺德·克里斯坦他当时是哥伦比亚大学的生理学家,以其脑细胞记录技术而闻名。在德尔福会议之后不久,在西5000英里的一个噪音更大的岛上,两位科学家开始了费舍尔现在所说的“出租车合作”。

市中心在他的纽约大学实验室Fishell将不同种类的中间神经元用荧光绿色分子标记物移植到小鼠胚胎中。移植的老鼠一出生,他就用出租车把它们运到郊区Kriegstein的哥伦比亚实验室。

“正如你可能想象的那样,出租车票据杀死了我们,”Fishell - ''Gord'给他的朋友 - 他的整洁办公室笑话俯瞰东河。“所以最终我们在这里搬到了。”

除了回答有关哺乳动物大脑组织的基本问题外,观察中间神经元与其他脑细胞的“握手”是理解自闭症的关键,Fishell说。他说:“当你观察30个与自闭症有关的奇怪基因时,你会发现中间神经元中有相当数量的基因。”

今年夏天,西蒙斯基金会给了Fishell A.SFARI飞行员格兰特为了探讨小鼠中五种这些基因的破坏可能导致脑和行为异常类似于在患有自闭症中的个人中所见的行为异常。

“高德是我认识的最有创造力的科学家之一,”克里斯坦说,他现在是旧金山加利福尼亚大学发育和干细胞生物学项目的负责人。“他是为数不多的将最新的分子和基因技术应用于大脑皮层发育问题的人之一。”

复杂的电路

Fishell实验室的重点是研究中间神经元。

阻尼信号:Fishell实验室的重点是研究中间神经元。

哺乳动物大脑中的皮质上层的上层是经由电信号传输信息的复杂电池的复杂电路。信号来自兴奋性神经元,源自这些层并留在那里的细胞。相比之下,脑内深入脑部,并在胚胎发育的后期迁移到上皮质。

Fishell说:“出生周围的围绕出生,”一群巨大的互核心来到大脑侵入大脑。“细胞的作用是修剪突触 - 神经元之间的中继点 - 因此以不完全理解的方式抑制信号传导。在形成的哺乳动物中,每五个脑细胞中的约一个是中间核。

根据Fishell的说法,这种微妙的兴奋性和抑制信号的平衡是过滤来自外界的恒定阻碍感官信息的恒定阻碍 - 根据Fishell的患者可能在患有自闭症的人中失踪的方式。

“他们的过滤机制,能够决定他们想要在世界上寻求什么以及他们想要忽视的东西,真的不正常工作,”鱼塞说。Fishell说,Interneurons的失常扰乱了这种平衡并引发了自闭症的“嘈杂的大脑”特征。

这种假设的这种假设是大约30%的自闭症具有癫痫,这意味着它们的神经元以高于正常高4倍的速度射击电气冲动。“你很容易想象这与激励和抑制的平衡有关,”Fishell说。

Fishell将各种类型的Interneurons视为“大脑的小部件和小工具”,这意味着每个都有助于大脑中的特定功能。他确定了五种类型,其基因与自闭症有关。当这五个“小部件”中的一个被淘汰出局时,他投注了结果将成为自闭症的鼠标。

“当然,这一切都有一个软肋,”费舍尔挖苦地说。“自闭症老鼠会是什么样子?”

在九月,ThomasSüdhof.他的同事们在一些自闭症中发现了在某些自闭症中发现的神经源素3蛋白中具有相同突变的小鼠2。这些基因敲除更有可能增强空间记忆,并与无生命的物体联系在一起——Südhof认为这种行为与自闭症患者的类似。

“这是我不是鼠标的问题。我不知道是什么比例,“Fishell说。“所以我怎么能进来说它看起来像我的鼠标不关注某些东西?”

与其观察老鼠的社会行为,Fishell主张在老鼠和人类身上寻找更多的量化指标,或者自闭症的内表型,比如神经元放电的频率3.。“那么我们就不再谈论一些模糊的行为了,”Fishell说。“我们说的是,在大脑皮层的这部分,X的伽马频率。”

模型小鼠

Südhof等鼠标模型仍然可以非常有用地理解自闭症。

因为科学家们无法接触到自闭症患者的大脑,所以要找出自闭症患者的大脑到底出了什么问题就像大海捞针一样困难。威尔·康奈尔医学院的精神病学教授说,用老鼠模型来模拟这种疾病,“会让干草堆变得更小。斯图尔特安德森。“在某种程度上,如果鼠标是自闭症,那并不重要。”

他说,一旦研究人员对人类病理有了更好的了解,“他们就可以专注于可能有用的治疗方法,并使用老鼠来测试这些治疗方法。”

完全的理解只有在多种模型和方法的共同努力下才能产生——Fishell完全赞同这一点。

在Delphi会议前几年,Fishell,Kriegstein和Anderson组织了一个纽约市“祖国俱乐部”,在那里他们从实验室到实验室讨论了他们未发表的结果,兑啤酒和比萨饼。

“[Fishell]是合作的海报孩子,”安德森说。“他分享了他的所有试剂。和他发布的一切都可以立即供任何要求的人提供。“

与此同时,费希尔也有尝试新奇甚至冒险实验的记录4.5.。安德森说:“戈尔德不怕搭一个没人用过的梯子,爬上树,然后扯下一些非常特别的东西。”“很多人都不愿意尝试。”

但如果Fishell在对他的实验中担心的焦虑,那么它的声音和举止的可明显热情就会被掩盖。“我的实验室很有趣,”他说。Asked what makes it so, he tells the story of a friend of his who was recently tenured: “I said to him, ‘Why does tenure matter?’ And he said, ‘Well, you can take up golf, or you can do something you never would have had the guts to do before.’

“这一点,”鱼塞说,指着他的电脑显示器上的笼式自闭虫小鼠的视频,“是我以前从未有过的勇气。”

引用:


  1. 南部,et al。NAT。Neurosci。5.1279 - 1287 (2002)PubMed.

  2. Tabuchi K。et al。科学318,71-76(2007)PubMed.

  3. Gottesman i。i和t。d。古尔德是。J. Scent。160636 - 645 (2003)PubMed.

  4. 屁股中华民国et al。神经元48.,591-604(2005)PubMed.

  5. 三好G。et al。j . >。27.,7786-7798(2007)PubMed.