注意力缺陷障碍可能源于大脑协调能力受损
凯斯西储大学医学院的研究人员及其同事发现了大脑的两个区域是如何协同工作以保持注意力的,以及这两个区域之间的不一致是如何导致注意力缺陷障碍的,包括精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症。
有注意力缺陷的人很难集中注意力,经常表现出强迫行为。这项新的研究表明,这些症状可能是由于基因功能障碍所致erbb4.——帮助不同脑区交流。该基因是精神病疾病的已知风险因素,并且需要在大脑中保持健康的神经递质水平。
一项研究发表在最新一期的神经元,研究人员显示小鼠在特定的大脑区域中缺乏ErbB4活动,在定时关注任务中表现不佳。小鼠挣扎着注意并记住与食物相关的视觉线索。神经科学家描述了任务所需的思想驱动的注意力为“自上而下的注意”。自上而下的关注是面向目标的,与焦点有关。缺乏高效的人注意力的人对注意力缺陷多动障碍(ADHD)的风险较高。这项研究是第一个连接的研究erbb4.放下视线关注。
通讯作者、凯斯西储大学医学院神经科学系教授林梅博士说:“研究结果揭示了一种自上而下的注意力机制,这可能在注意力障碍中出错。”“由于ErbB4是精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症的风险因素,研究结果为这些疾病的机制提供了见解。”
当研究人员将探针连接到老鼠身上来测量大脑活动时,他们发现老鼠没有erbb4.有大脑区域,独立行动,而不是同步地行动。特别是,研究人员研究了前额叶皮质 - 通常与决策和海马 - 一个支持存储器的区域相关联。这两个地区为各种大脑任务坐标,包括记忆和注意力。“我们发现自上而下的注意力,以前被认为是由前额叶皮质控制的,也涉及海马,其中两个区域在注意力很高时高度同步,”Mei说。“我们的调查结果在自上而下的关注中,首重重大的皮层和海马之间的同步性,并开辟了注意力缺陷障碍,如adhd,可能涉及这两个地区之间的同步的障碍。”
根据新的研究,erbb4.协调连接两个区域的一连串大脑信号。erbb4.本身编码在脑细胞表面上发现的受体。该研究发现,当蛋白质(Neuregulin-1)附着到erbb4.受体,它会触发连锁反应最终决定前额叶皮质和海马体中的神经递质水平。没有ErbB4,神经递质水平就会出错。研究人员发现,缺乏ErbB4的老鼠大脑中一种特定的神经递质- gaba(伽马氨基丁酸)水平较低。低伽马氨基丁酸水平会导致前额叶皮层自上而下的注意力受损,并损害前额叶皮层可以有效地与海马坐标。研究人员得出结论,erbb4有助于将两个大脑区域联系起来以保持关注。
该研究使用了一种新的小鼠模型来研究大脑功能。通过使用遗传和化学技术,Mei的团队可以专门抑制erbb4.在一个特定的大脑区域。“我们产生了一种使我们能够抑制的突变鼠标erbb4.无论何时何地,活动都是活动,从而允许时间和空间控制erbb4.活动,”梅说。“这让我们能够理解大脑的不同区域及其神经递质活动如何调节各种大脑功能。”研究人员正计划使用这种新的老鼠模型来研究如何做到这一点erbb4.可能协调大脑活动,以努力了解更多背后的机制注意力赤字障碍。
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