2015年7月20日报告
研究人员调查改变了神经计算的自闭症
(欧宝娱乐地址医疗Xpress)——最近几十年,孤独症诊断的患病率急剧增加,和自闭症患者在美国现在认为在68年。相应地,越来越多的研究努力寻求遗传、表观遗传、神经和其他自闭症的基本原因。
自闭症影响个体在认知、运动和感知的水平,因为症状不同程度个体之间,它被设计成一个谱系障碍。因为它体现异构的症状,而不是影响个体神经系统,贝勒医学院的研究人员推测自闭症从全球的差异可能会出现吗神经计算。他们的研究结果发表在美国国家科学院院刊》上。
“分裂的正常化”被认为是一种规范计算发生在整个大脑。这种计算划分单个神经元的活动合并后的神经元活动的人口在嵌入式。它基本上控制了神经兴奋抑制比(E / I),并涉及范围广泛的功能包括感觉编码和决策。假设,E /我是自闭症患者的大脑不平衡。
从先前的孤独症研究有很多的证据指向这种不平衡。神经元兴奋性glutamatergic和抑制gaba ergic协调创建一个E /我的平衡,对正常的大脑活动至关重要。在其他事情中,E /我负责平衡的关键时机和计算初级视觉皮层神经发育阶段。作者指出,双向神经可塑性改变小鼠缺乏广泛性焦虑症,有助于将谷氨酸GABA的一种酶。连接进一步强化了生化分析和候选易感基因的存在。
为了测试这个想法,研究人员模拟神经元的人口初级视觉皮层,而这个非线性神经网络属性分裂正常化之前和之后的反应。改变分裂的标准化预测,自闭症的框架将广泛影响流程需要所谓的“认知边缘化,”参与社会认知和视觉搜索等功能,研究人员观察到减少分裂的抑制功能正常化可以占知觉自闭症的症状。
分裂的正常化的不同表现在大脑区域可以考虑个体之间的表型多样性自闭症的症状。作者写道,“个体之间的定性差异时应发生改变的标准化影响不同的大脑区域。定量differrences应该反映出分裂的规范化程度影响。”
研究强烈引起的神经元milieu-the特定区域神经元嵌入在孤独症的一个基础。框架进一步改变分裂正常化指明方向进一步调查的神经计算和自闭症的症状,作者指出,它可以应用于精神分裂症和衰老的研究。“我们建议计算方面可以发挥重要作用在心理健康研究的未来,提供见解,有助于理解和治疗复杂的疾病,比如自闭症,”他们写道。
更多信息:“计算的角度对自闭症。”PNAS2015;提前打印7月13日,2015年出版,DOI: 10.1073 / pnas.1510583112
文摘
自闭症是一种神经发育紊乱,表现为一组异构的社会、认知、电机、和感知症状。这个系统范围的广泛性暗示,而不是狭隘地影响个人系统,如感情或愿景,孤独症可能广泛改变神经计算。这里,我们建议改变非线性,规范计算发生在大脑可能是孤独症的行为特征的基础。这样一个计算,称为分裂的正常化,余额净兴奋与抑制神经元的反映整个神经元活动的人口。通过神经网络模拟,我们研究如何改变分裂正常化可能引起自闭症症状。我们的研究结果表明,减少发生的抑制通过分裂正常化可以占自闭症的感知结果,符合这一假说的神经兴奋抑制率增加(E / I)的障碍。这些结果从而建立一个E /我不平衡之间的一座桥梁和行为数据自闭症目前缺席。上下文相关的有趣的是,我们的研究结果表明,自闭症症状,神经环境作为关键因素自闭症反映人口更少的“社交”神经。通过感知数据展开更广泛的讨论,我们进一步研究如何改变分裂正常化可能导致一系列障碍的行为后果。这些分析表明计算框架可以提供洞察孤独症的神经基础,促进生成可证伪的假设。 A computational perspective on autism may help resolve debates within the field and aid in identifying physiological pathways to target in the treatment of the disorder.
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