@ 2017.12.22 , 21:00

动物实验发现了有望治疗自闭症的手段

动物实验发现了有望治疗自闭症的手段
Credit 123RF

有朝一日,我们可以通过对患有自闭症的孩子特定的脑细胞施加刺激,以减少他们在社会交往中遇到的困难。

在小鼠脑中进行的实验,不仅证实了脑组织中存在着对于调控许多自闭症的特征行为可能至关重要的区域,而且暗示着我们有一天可以利用这项研究结果来修复我们人类大脑中的损伤。

得克萨斯州O'Donnell脑研究所的科学家们对转基因小鼠进行实验,发现长期与自闭症谱系障碍(ASD)相关的小脑区域可以被操纵,从而产生类似自闭症的特征,而更重要的是,这一过程是可逆的。

虽然,我们要记住动物模型和人类之间可能的差异,但研究人员已经在没有ASD的人使用了相同的映射手段,结果显示我们与实验白鼠共享相同的神经病理学机制。

自闭症和相关疾病的主要特征包括交流和人际交往困难,以及对各种刺激经验性的敏感,并表现出重复动作,例如说用手打节拍或来回踱步。

近年来,科学家在定位行为表现与大脑功能区域的关联性方面取得了巨大的进展,但多种特征表现和不同的严重程度使得我们很难确定疾病的确切原因。

一般被认为对自闭症负有责任的区域是小脑背面的小核桃形斑点,也就是小脑。它一般负责协调肢体上的、精确性的运动(如走路或演奏乐器)。

通过对过世的ASD患者进行的解剖,经常能在患者脑中发现一种被称为crus cerebellum I (RCrusI)的脑右半球区域异常。

它可能会导致出现同一动作反复的行为,但研究人员在2012年基于小鼠实验的研究中显示,该异常也可能造成社会交流障碍。

最新的实验里,科学家们选择刺激RCrusI中的神经元,结果有效地导致了自闭症行为的开启和关闭,最终证实该组织与疾病的具有极大的关联性。

美国德州大学西南医学中心Peter O'Donnell Jr脑研究所高级研究员Peter Tsai说:“这可能是一个非常重要的发现。令人倍感兴奋,因为从临床治疗的角度看,这部分小脑是一个便于处理的目标。”

神经描绘调节技术可以直接改变神经元信号传递,过去通常用在阻断大脑中的疼痛感受或者与对帕金森病等病症相关的组织进行“深度脑刺激”。

在这次研究中,神经学家将其应用于小脑,并使用功能磁共振成像(fMRI)将刺激过后产生的反映区域与大脑的其余部分进行映射,最后绘制出大脑功能连通性示意图(大脑活动的交通图)。

通过在老鼠和人类身上使用这一技术手段,研究表明,我们有充分的理由认为这两个区域具有紧密的联系。

研究小组发现,对小脑的刺激破坏了小鼠脑部的功能性链接,这一链接部分与被诊断为ASD儿童的fMRI扫描结果所显示的脑部区域损伤是一致的。

更重要的是,当RCrusI功能在老鼠脑中被打乱后,它们开始显示出不正常的社交行为和重复动作,这些都让人想起与ASD相关的特征。

然后研究人员使用专门设计的兴奋剂来人为地增加实验小鼠受抑制的小脑神经元的电化学信号传递速度。

令人惊讶的是,虽然重复□□始终会出现,但是通常的社会障碍迹象却减少了。或者使用研究者的行话,他们的社交互动被“复苏”了。

Tsai说:“我们的发现将革新人们对小脑功能的认识,最重要的是提示我们小脑可以成为有效的治疗靶点。”

不要期望马上就能推出创造奇迹的药物。实验中采用的兴奋剂——被称为“设计成专门激活基因工程实验白鼠的脑中受体的药物”,或者说DREADDs——被专门设计用来打开基因工程培育的老鼠大脑中独特的化学锁。

但是使用一般的普适性的激励性药物来调控小脑细胞神经元的行为,或许会成为一项常规的治疗手段。

这不是一个万无一失的承诺。ASD比我们以前想象的要复杂得多,由于它混合了基因异常和环境因素,影响了各种神经回路,造成了与交互和感知相关的一大堆特征表现。

但ASD引发的社交障碍可能是最有破坏力的临床表现,所以任何有助于我们更好地了解这些方面——甚至找到治疗它们的方法的研究都是值得大力褒奖和祝贺的。

这项研究发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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