感觉信号的整合方式不同 自闭症中的神经元代表性不足

在自闭症最常见的原因脆性X综合征(FXS)中，来自外部世界的感觉信号以不同的方式整合，导致它们被大脑中的皮质锥体神经元所低估。

这是蒙特利尔大学神经科学教授Roberto Araya领导的团队的一项新研究的结论，他是UdeM附属CHU Sainte-Justine研究中心的生物物理学家和研究员。

研究小组观察到的现象可以为FXS症状的根本原因提供重要线索，不仅可以深入了解细胞水平的机制，还可以为治疗策略的新靶点打开大门。

该研究于3月<>日发表在《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。通过先进的成像工具和神经元的遗传操作，CHU Sainte-Justine的研究人员团队能够观察单个神经元的功能 - 特别是皮质层5的锥体神经元 - 皮层的主要信息输出神经元之一，在大脑表面发现的薄层组织。

研究人员发现，这些神经元处理感觉信号的方式存在差异。

“以前的研究表明，FXS和自闭症谱系障碍的特征在于过度兴奋的皮层，这被认为是自闭症患者对感官刺激过敏的主要贡献者，”Araya说。

“令我们惊讶的是，我们的实验结果挑战了这种普遍的观点，即与FXS相关的新皮层存在全球超敏反应，”他的UdeM同事Diana E. Michell补充道，他是该研究的第一合著者。“他们表明，皮质神经元中感觉信号的整合在FXS的小鼠模型中代表性不足。

树形图像有助于说明脆性X综合征中锥体神经元的形态和功能。这些神经元是大脑皮层中信息的主要整合者之一，长长的“分支”和“根”代表树突。小的“叶状”突起是树突棘，兴奋性突触位于那里 - 将一个神经元连接到另一个神经元。图像的模糊部分说明了Diana E. Mitchell，Soledad Miranda-Rottmann及其同事发现的来自外部世界的感官信息的改变整合和感知。

缺乏蛋白质

FXS患者大脑中不存在一种称为FMRP的蛋白质，可调节大脑中一种钾通道的活性。根据研究小组的工作，正是这种蛋白质的缺乏改变了感觉输入的组合方式，导致它们被大脑中皮质锥体神经元发出的信号所低估。

Soledad Miranda-Rottmann也是该研究的第一合著者，他试图用遗传和分子生物学技术纠正这种情况。

“即使没有在大脑中具有多种功能的FMRP蛋白，我们也能够通过减少单个分子的表达来证明如何在皮质神经元中恢复感觉信号的表示，”她说。

“这一发现为新策略打开了大门，为那些患有FXS和可能的其他自闭症谱系障碍的人提供支持，以在皮层中的锥体神经元水平上正确感知来自外部世界的感觉信号，”Araya总结道。

“即使没有解决导致多动症的内部大脑信号的过度表现，感官信号的正确表示可能足以更好地处理来自外部世界的信号和更适合决策和参与行动的学习。

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