Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Исследование: Сенсорные сигналы интегрируются по-разному

Исследование: Сенсорные сигналы интегрируются по-разному
Исследование: Сенсорные сигналы интегрируются по-разному

Сенсорные сигналы интегрируются по-разному, недостаточно представлены нейронами при аутизме.

При синдроме ломкой Х-хромосомы (FXS), наиболее распространенной причине аутизма, сенсорные сигналы из внешнего мира интегрируются по-разному, в результате чего они недопредставлены кортикальными пирамидными нейронами в головном мозге.

Таков вывод нового исследования, проведенного группой под руководством профессора нейробиологии Университета Монреаля Роберто Арая, биофизика и исследователя исследовательского центра CHU Sainte-Justine, связанного с UdeM.

Феномен, который наблюдала команда, может дать важные сведения об основной причине симптомов FXS и не только дает представление о механизме на клеточном уровне, но также открывает двери для новых целей для терапевтических стратегий.

Исследование было опубликовано 3 января в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Аутизм характеризуется широким спектром симптомов, которые могут быть связаны с различиями в развитии мозга. С помощью передовых инструментов визуализации и генетических манипуляций с нейронами группа исследователей из CHU Sainte-Justine смогла наблюдать за работой отдельных нейронов, в частности, пирамидных нейронов коркового слоя 5 — одного из основных выходных нейронов коры. тонкий слой ткани на поверхности головного мозга.

Исследователи обнаружили разницу в том, как сенсорные сигналы обрабатываются в этих нейронах.

«Предыдущая работа предполагала, что FXS и расстройства аутистического спектра характеризуются повышенной возбудимостью коры, которая считается основным фактором повышенной чувствительности к сенсорным раздражителям, наблюдаемой у аутичных людей», — сказал Арайя.

«К нашему удивлению, наши экспериментальные результаты бросают вызов этому обобщенному мнению о том, что в неокортексе существует глобальная гиперчувствительность, связанная с FXS», — добавила его коллега из UdeM Дайана Э. Мичелл, первый соавтор исследования. «Они показывают, что интеграция сенсорных сигналов в нейронах коры недостаточно представлена ​​в мышиной модели FXS».

Изображение дерева помогает проиллюстрировать морфологию и функцию пирамидных нейронов при синдроме ломкой Х-хромосомы. Эти нейроны являются одними из основных интеграторов информации в коре головного мозга, с длинными «ветвями» и «корнями», представляющими дендриты. Небольшие листообразные отростки — это дендритные шипики, в которых расположены возбуждающие синапсы, соединяющие один нейрон с другим. Размытые участки изображения иллюстрируют измененную интеграцию и восприятие сенсорной информации из внешнего мира, обнаруженную Дайаной Э. Митчелл, Соледад Миранда-Ротманн и их коллегами.

Отсутствующий белок

Белок под названием FMRP, отсутствующий в мозге людей с FXS, модулирует активность калиевого канала в головном мозге. Согласно работе исследовательской группы, именно отсутствие этого белка изменяет способ комбинирования сенсорных входов , в результате чего они недопредставлены сигналами, исходящими от кортикальных пирамидных нейронов в мозгу.

Соледад Миранда-Роттманн, также первый соавтор исследования, попыталась исправить ситуацию с помощью методов генетики и молекулярной биологии.

«Даже в отсутствие белка FMRP, который выполняет несколько функций в мозге, мы смогли продемонстрировать, как можно восстановить представление сенсорных сигналов в нейронах коры путем снижения экспрессии одной молекулы», — сказала она.

«Это открытие открывает двери для новых стратегий, чтобы предложить поддержку людям с FXS и, возможно, другими расстройствами аутистического спектра, чтобы они правильно воспринимали сенсорные сигналы из внешнего мира на уровне пирамидных нейронов в коре», — заключил Арайя.

«Даже если не будет устранено чрезмерное представление внутренних сигналов мозга , вызывающих гиперактивность, правильного представления сенсорных сигналов может быть достаточно для лучшей обработки сигналов из внешнего мира и обучения, которое лучше подходит для принятия решений и участия в действии.»

«Измененная интеграция возбуждающих входов в базальные дендриты пирамидальных нейронов слоя 5 в мышиной модели синдрома ломкой Х-хромосомы», была опубликована 3 января 2023 года в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Теги: аутизм

В тренде