计算机建模介绍精神分裂症风险基因的细胞级别效应

已经确定了与精神分裂症风险相关的许多遗传变异。然而，关于这些基因在大脑中有何影响的情况下，众所周知。

一项概念验证研究发表在该杂志的创刊号上生物精神病学:认知神经科学和神经成像提出一种用于测量多种遗传变异对单个神经元功能的累积影响的计算机模型。

该研究的作者集中于众所周知的精神分裂症连接基因变化，这些基因变化会影响离子通道和钙转运蛋白的细胞结构。对这些结构的任何变化都会对兴奋性产生影响单个神经元。使用计算分析，调查人员能够预测这些结构中的更改将如何改变行为神经元细胞。

“我们的计算模拟表明，许多与精神分裂症相关的基因突变会在单细胞水平上影响神经元兴奋性和突触整合的特定方面，”该研究的通讯作者、加州大学圣地亚哥分校神经科学和放射学教授安德斯·戴尔博士解释说。“研究结果可能为精神分裂症的基本生理机制提供重要线索，可以通过药物干预进行针对性研究，也可以为评估治疗效果提供更有针对性的生物标志物。”

已发表的结果表明，大多数研究的基因变体可能对神经元的行为产生显着影响。这些神经元变化可能是精神分裂症和其他精神病疾病的基本贡献者。

除了精神分裂症之外，这种新的计算模型还可以应用于其他条件，包括双相障碍，自闭症，注意力/多动障碍和物质使用和成瘾，因为鉴定了与这些条件中的神经元兴奋相关的风险基因。

“这种新方法将生物和数学建模集成到大脑中，帮助我们了解遗传风险与大脑功能改变之间的联系，”加州大学精神病学和行为科学教授Cameron Carter博士说，戴维斯和编辑生物精神病学:认知神经科学和神经成像。“了解疾病相关的遗传变异对细胞的影响可能会使如何诊断和治疗这些障碍的新见解。”

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