脆性X染色体综合征的高兴奋性

埃默里大学医学院的研究人员已经深入了解了脆性X染色体综合征的一个特征，这也可以在其他神经和神经发育障碍中看到。

在一个鼠标模型脆弱X染色体综合症，体内平衡机制通常会有帮助脑细胞适应发展变化并不奏效。这有助于解释为什么与感觉敏感性和癫痫易感性有关的皮质过度兴奋，逐渐出现在大脑发育。

科学家们说，这些生理学的见解可以帮助指导临床研究和早期干预的努力。研究结果发表于2月5日细胞报告。

脆弱的X综合征是最常见的血症残疾遗传形式和自闭症的主要单基因原因。具有脆弱X综合征的个体通常显示感觉敏感性，约15％ - 有癫痫发作。

科学家对这些现象的解释是皮质过度兴奋性的，这意味着皮质（大脑外部）对感觉输入的响应大于典型。在更广泛的自闭症谱系障碍以及偏头部或中风后，也观察到皮质过度兴奋性。

在埃默里大学，研究生Pernille Bülow与Peter Wenner博士和Gary Bassell，对自我平衡可塑性感兴趣的博士和Bassell，脆弱X神经生物学专家，想要研究为什么一种被称为稳态内在可塑性的机制不能补偿脆性X综合征中大脑的变化。

脆性X染色体综合征是由单一基因FMR1的沉默引起的，它阻止了关键调控蛋白FMRP的产生。FMRP可以直接与神经元间交流的突触上的某些蛋白质相互作用，并通过结合RNA控制其他蛋白质的生成。神经科学家正在研究这些变化是如何影响神经元及其网络的。

随着大脑的生长和生理变化，体内平衡内在可塑性(HIP)是大脑在发育过程中进行调节的一种重要方式。有了HIP，脑细胞可以通过调节控制电脉冲传输的离子通道水平来进行补偿。

“这就像体温，”Wenner说，副教授的生理学教授。“如果有人练习，身体通过出汗和血流变化来补偿温度的增加和变化。这里的类比是大脑运行太热 - 但不是基线。只有它被推动。”

Bülow说她和文人惊讶地发现，与正常神经元相比，缺乏FMR1的小鼠的神经元没有表现出改变的兴奋性。她说，这种与其他科学家的结果与其他科学家的结果相比，可能是因为她所学习的神经元来自新生动物，而不是几周大的动物。

然而，Bülow确实发现，在药物诱导的平静期后，缺乏FMR1的小鼠的神经元在其电气烧制模式中夸大了反应。用抑制神经元活动的药物慢性治疗通常会引起稳态可塑性作为补偿效果。在这种情况下，根据其中许多触发单个或多个动作电位，来自FMR1敲除小鼠的神经元显示出过度补偿。

这一发现促使作者提出，夸张的HIP可能是在发育过程中产生皮质兴奋性的一种机制。他们写道:

这些结果与观察结果一致，即FXS发育几年后才出现与皮质亢奋相关的症状(癫痫、感觉超敏)。这些发现支持了这样一种观点，即过度兴奋不是由FMRP丢失直接产生的离子通道功能变化引起的，而是对这些初始变化的间接补偿。

研究人员现在正在研究脆弱X综合征的稳态可塑性的改变的生化基础，并计划在兴奋地看脑组织。

“不正常自我平衡的可塑性可以是一种会聚机制，通过哪种不同的神经发育障碍出现，“Wenner说。

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