Исследование на мышах ставит под сомнение популярную теорию аутизма.

Генетика 15 марта 2019 г., 1:38
Исследование на мышах ставит под сомнение популярную теорию аутизма.

Проведенные опыты на четырех образцах мышей ставят под сомнение популярную теорию аутизма.

Сигнальный дисбаланс, вызванный чрезмерной возбуждающей активностью нейронов, может быть следствием любых изменений мозга, приводящих к аутизму, а не причиной этого состояния.

Анализ четырех моделей мышей опровергает некоторые предположения, лежащие в основе “теории сигнального дисбаланса”, - популярной гипотезы о происхождении аутизма в мозге. Полученные данные свидетельствуют о том, что дисбаланс является компенсаторной реакцией на другие проблемы в головном мозге, а не основной причиной аутизма.

Теория сигнального дисбаланса утверждает, что мозг аутистов обладает слишком большой возбуждающей активностью и недостаточным количеством тормозящих сигналов, чтобы противостоять ей.

Теория приводит к тому, что этот дисбаланс вызывает слишком частое срабатывание нейронов и способствует развитию двигательных проблем, сенсорной гиперчувствительности и других признаков аутизма.

Эта гипотеза, впервые предложенная в 2003 году, настолько популярна, что часто цитируется как факт.

Однако новое исследование ставит под сомнение лежащие в его основе предположения. Исследователи обнаружили искаженный сигнальный баланс, но не необычно высокую скорость нейронального возбуждения или "всплесков", как в предыдущих

“Это работает не так просто, как сформулировано в классической гипотезе", - говорит руководитель исследования Дэн Фельдман (Dan Feldman) профессор нейробиологии Калифорнийского университета в Беркли.

“Сигналы изменяются таким образом, что стабилизируют функцию мозга, а не создают избыточные всплески.”

Команда Фельдмана нашла эту закономерность в четырех популярных моделях аутизма: у мышей не хватает генов CNTNAP2 или FMR1, или отсутствует одна копия TSC2 или область хромосомы 16 под названием 16p11.2.

«Наличие нескольких моделей-это действительно сила", - говорит Одри Брамбэк, доцент кафедры неврологии и педиатрии Техасского университета в Остине, которая не участвовала в работе.

“Это довольно редко, когда много моделей изучалось так подробно и систематически".

Команда Фельдмана стимулировала нейроны в срезах мозга из области, которая обрабатывает информацию из усов мыши. Они регистрировали возбуждающие и тормозящие токи, идущие от этих нейронов к другим нейронам в ткани.

У мышей с аутизмом более слабые тормозные токи, чем у контрольных; некоторые модели также показывают более слабое возбуждение, но эта разница менее поразительна. В результате, по всем моделям, происходит увеличение отношения возбуждения к торможению.

До сих пор результаты подтверждали теорию: “Я думал, что это здорово", - говорит Фельдман. “Я думал, что мы собираемся полностью подтвердить эту гипотезу.” Затем исследователи записали, как часто нейроны-реципиенты вспыхивают. Теория дисбаланса сигналов предсказывает, что эти нейроны должны срабатывать чаще, чем в контрольной линии.

Они выяснили, что скорострельность такая же, как и в контроле.

“Это было полной неожиданностью", - говорит Мишель Антуан, научный сотрудник в лаборатории Фельдмана. Исследование появилось 21 января в Neuron.

Команда подтвердила свои результаты путем измерения активности нейронов у живых мышей CNTNAP2, FMR1 и 16p11.2 в ответ на движения усов. Снова они не обнаружили избыточной стрельбы в этой области мозга.

Озадаченная своими находками, команда Фельдмана продолжила исследование, управляя возбуждающими и тормозящими токами через стандартные уравнения, которые моделируют физиологию нервных клеток. Они обнаружили, что разница в сигналах в мозге аутистов относится к типу, который стабилизирует скорости запуска нейронов, а не увеличивает их. "Этот стабилизирующий эффект наводит на мысль о компенсаторной реакции", говорит Фельдман.

«Мы знаем, что в мозге есть встроенные компенсаторные механизмы», - говорит он.

Это также говорит о том, что дисбаланс сигналов является следствием любых изменений головного мозга, которые приводят к аутизму, а не являются причиной этого состояния, и что он может на самом деле улучшить работу мозга, а не ухудшить его.

Ученые тестируют препараты, которые, как считается, усиливают торможение и нормализуют сигнальный баланс в мозге аутистов. "Но если дисбаланс не является основной причиной состояния, эти препараты могут иметь небольшую ценность", говорит Мэн-Чуань Лай, доцент психиатрии в Университете Торонто в Канаде, который не участвовал в работе.

Новые результаты поднимают вопрос: "Будут ли эти лекарства работать так, как мы ожидали?- Говорит Лай.

В исследовании рассматривалась только одна область, поэтому результаты должны быть подтверждены в другом месте мозга. Сигнальный дисбаланс также может иметь волновые эффекты, которые затем приводят к аутизму. "Будем разбираться с этими загадками дальше", говорит Фельдман.

Исходя из результатов исследования, аутизм является защитной реакций мозга на нарушение оптимизации работы нейронов, и, скорее всего будут проведены дальнейшие исследования в этой области, которые не останутся незамеченными, а значит, будут опубликованы в моем блоге.



Станьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь для комментирования!

pangenes.ru © 2019
Яндекс.Метрика