自閉症治療:腦刺激可恢復小鼠的社交行為

自閉症 神經科學 遺傳 艾德醫訊 2019-06-16
自閉症治療:腦刺激可恢復小鼠的社交行為

小鼠小腦切片的放大圖像顯示多個層。新的研究表明,這部分大腦可能是通過腦刺激治療自閉症的目標。圖片來源:UTSW

科學家們正在研究在一項新的研究表明社會損傷可以通過大腦刺激來糾正後,治療患有神經調節的自閉症兒童的可行性。

來自O'Donnell腦研究所的研究提供了第一個證據,即小腦的一個特定部位,即長期被認為僅在協調運動中起作用的腦幹附近區域,對於自閉症行為至關重要。它還建立了一個更容易接近的大腦刺激目標,而不是許多自閉症相關的神經迴路深埋在大腦的褶皺內。

“這可能是一個非常有力的發現,”來自UT西南醫學中心的Peter O'Donnell Jr. Brain Institute的研究人員Peter Tsai博士說。“從治療的角度來看,這部分小腦是一個誘人的目標。雖然神經調節不能治癒一個人自閉症的潛在遺傳原因,但改善自閉症兒童的社會缺陷可能會對他們的生活質量產生巨大影響。”

這項研究 - 十二月自然神經科學的封面故事- 利用神經調節來證明人類和小鼠在小腦和大腦皮質中與自閉症研究有關的特定結構域之間具有平行關係。該研究的後續階段表明,破壞小腦結構域內的功能導致自閉症行為,並且腦刺激糾正了小鼠的社會損傷。

下一步是確保對兒童進行相同的技術安全。雖然醫生已經安全地將小腦神經調節應用於精神分裂症等疾病,但尚未對自閉症兒童進行過研究。

蔡博士計劃通過UT西南大學自閉症和發育障礙中心的未來研究來改變這種狀況。

自閉症治療:腦刺激可恢復小鼠的社交行為

人類大腦和小鼠大腦的MRI在小腦中以紅色突出顯示科學家認為可以成為治療自閉症的新目標。大腦這一區域的神經調節糾正了小鼠的社會障礙。圖片來源:UTSW

“大腦的這個區域在理解自閉症方面沒有得到應有的重視,”蔡醫生說,並指出自閉症研究的大部分焦點都集中在皮質上,這是一個與認知相關的大腦區域。

自閉症譜系障礙(ASD)是一種神經發育疾病,影響美國68名兒童中的大約1名。其特點是社交互動和溝通挑戰,以及限制和重複的行為模式。

為了更好地理解小腦在調節這些行為中的作用,Tsai博士的團隊使用神經調節來證明人類和小鼠在小腦的右CrusI結構域和皮質的下頂葉小葉之間具有平行連接。

該研究的作者接下來使用腦成像來證明在一群自閉症兒童和自閉症小鼠模型中這些相同的連接被破壞。他們進一步表明,在正常小鼠的右CrusI內破壞功能導致社交互動和異常,重複行為受損。

該團隊進一步詢問神經調節是否可以改善行為。通過刺激自閉症小鼠模型的右CrusI中的神經元,科學家們表明,小腦刺激改善了社會行為,但沒有改善這些小鼠自閉症的重複行為。

Tsai博士說,有限的影響可能反映了小腦其他部分的參與,或者可能是一些行為可以糾正的限制時間範圍。然而,他還指出,即使在成年小鼠中,這種神經調節也恢復了社會行為。這一結果表明,即使干預措施延遲至生命後期,自閉症兒童仍可從治療中獲益。

“我們的研究結果引發了關於小腦如何參與自閉症的新想法,最重要的是提示小腦可能是治療的治療靶點,”神經病學和神經治療學助理教授Tsai博士說,他們關心自閉症兒童和小腦疾病是自閉症和發育障礙中心的一部分。#清風計劃#

更多信息: Catherine J. Stoodley等。改變自閉症和小腦介導的小鼠自閉症相關行為的小腦連接,Nature Neuroscience(2017)。DOI:10.1038 / s41593-017-0004-1

期刊信息: 自然神經科學

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