一项新的研究可以解释为什么自闭症患者对光线和噪音高度敏感

许多具有自闭症谱系障碍的人对光，噪声和其他感官输入非常敏感。小鼠的一项新研究揭示了一种神经回路，似乎是这种超敏反应，提供了开发新治疗的可能策略。

麻省理工学院(MIT)和布朗大学(Brown University)的神经科学家发现，缺乏一种名为Shank3的蛋白质的老鼠，比基因上的老鼠对胡须更敏感，这种蛋白质以前被认为与自闭症有关正常小鼠。这些shank3缺陷小鼠也有过度活跃的兴奋神经元大脑中一个叫做躯体感觉皮层的区域，研究人员认为正是这个区域导致了他们的过度反应。

目前还没有治疗感官过敏的方法，但研究人员相信，揭示这种敏感性的细胞基础可能有助于科学家开发潜在的治疗方法。

“我们希望我们的研究能为下一代治疗方法的发展指明正确的方向，”麻省理工学院神经科学詹姆斯·w·和帕特里夏·波伊特拉斯(James W. and Patricia Poitras)教授、麻省理工学院麦戈文大脑研究所(McGovern Institute for Brain Research)成员冯国平(音译)说。

冯和布朗大学神经科学教授克里斯托弗·摩尔(Christopher Moore)是这篇论文的资深作者自然神经科学。麦戈文研究所研究员陈倩和布朗博士后克里斯托弗·戴斯特是这项研究的主要作者。

太多刺激

Shank3蛋白对突触的功能非常重要，突触是神经元之间相互交流的连接。Feng之前已经证明了缺乏Shank3基因的老鼠表现出许多与自闭症相关的特征，包括避免社交，强迫，重复的行为。

在新的研究中，冯和他的同事们开始研究这些小鼠是否也显示出感觉超敏反应。对于老鼠来说，最重要的来源之一感觉输入胡须可以帮助它们导航，保持身体平衡，以及其他功能。

研究人员开发了一种方法来测量老鼠对胡须轻微偏移的敏感度，然后训练变异的Shank3老鼠和正常(“野生型”)老鼠，让它们在感觉到胡须被触摸时表现出相应的行为。他们发现，缺失Shank3的老鼠准确地报告了正常老鼠没有注意到的微小偏差。

“它们对微弱的感觉输入非常敏感，野生老鼠几乎察觉不到，”冯说。“这是他们感官反应过度的直接迹象。”

一旦他们确定突变小鼠经历了感官过敏，研究人员开始分析潜在的神经活动。为了做到这一点，他们使用了一种成像技术，可以测量钙水平，这表明特定细胞类型的神经活动。

他们发现，当老鼠的晶须被触及时，躯体感觉皮质中的兴奋性神经元过度活跃。这有点令人惊讶，因为当Shank3缺失时，突触活动应该下降。这导致研究人员假设问题的根源是抑制性神经元中的抑制性神经元水平较低，这通常是兴奋性神经元的活性。在该假设下，减少那些抑制性神经元的活性将使兴奋性神经元不受控制，导致感觉过敏。

为了验证这一想法，研究人员通过基因工程改造老鼠，使它们能够只在躯体感觉皮层的抑制性神经元中关闭Shank3的表达。正如他们所怀疑的那样，他们发现这些小鼠的兴奋性神经元过度活跃，即使这些神经元的Shank3水平正常。

“如果您只删除抑制神经元中的shank3躯体感觉皮质在这些老鼠身上，你可以看到一个类似的现象，你有过度活跃的兴奋神经元和增加的感觉敏感性，”冯说。

扭转超敏反应

冯说，结果表明重新建立正常水平的神经元活动可能会逆转这种超敏反应。

他说:“这为我们提供了一个细胞靶点，未来我们可能会如何调节抑制性神经元活动水平，这可能有助于纠正这种感觉异常。”

许多其他研究老鼠有联系缺陷抑制神经元神经系统疾病，包括脆性X染色体综合症和雷特综合症，以及自闭症。

“我们的研究是在抑制缺陷和感觉异常之间提供直接和因果联系的几个研究之一，至少在这个模型中是这样的，”冯说。这一发现为抑制神经元缺陷的发生机制提供了进一步的证据自闭症谱系障碍。"

他现在计划研究动物发育过程中这些损伤发生的时间，这将有助于指导可能的治疗方法的发展。冯教授说，现有的药物可以抑制兴奋性神经元，但如果这些药物在整个大脑中使用，则有镇静作用，所以更有针对性的治疗可能是更好的选择。

“我们还没有一个明确的目标，但我们有一个清晰的细胞现象来帮助指导我们，”他说。“我们离开发一种治疗方法还有很长的路要走，但我们很高兴我们已经发现了缺陷，朝着我们应该走的方向指明了方向。”

---

---