Nat. Rev Neurosci:小脑-前额叶皮层回路对孤独症相关行为的调控

2020-07-16 MedSci原创 MedSci原创

ASDs是一种普遍存在的神经发育障碍,其特点是社会功能障碍和重复/僵化行为。越来越多的证据显示ASDs患者存在小脑功能障碍。

许多研究在儿童ASDs患者小脑后蚓部和Rcrus 1中都有详细的体积变化,这些区域的体积差异程度与ASD症状的严重程度相关.特定于PC的Tsc1缺失足以在大鼠中产生ASD相关的社会障碍和重复/僵硬行为。许多研究已经详细研究了自闭症儿童小脑后蚓部和Rcrus1的体积变化,这些区域的体积差异程度与自闭症症状的严重程度相关。作者最近的研究表明,抑制Rcrus1-PCs可以产生社会损伤和重复行为,而刺激Rcrus1-PC功能只能挽救PC-Tsc1突变小鼠的社交行为。重复性/不灵活行为的减少增加了额外的小脑区域可能调节这些行为的可能性。

方法:为了确定小脑功能障碍是否影响mPFC活性,作者检测了PCs中Tsc1突变(PC-Tsc1突变体)对mPFC活性的影响。我们假设突变体小脑的抑制性输出减少会导致下游mPFC活性的增加,这与先前的研究一致,即ASD小鼠模型显示出对社会互动的反应增强mPFC激活,而mPFC兴奋性活性的升高导致社会缺陷,作者在麻醉动物中进行细胞外单电位记录,发现PC-Tsc1突变小鼠左前肢(PRL)mPFC的单单位放电频率升高。为了证实这些发现,作者在清醒、自由活动的动物身上进行了活体记录,并在这些突变小鼠中发现了类似的单单位放电频率升高。急性mPFC切片记录,以评估潜在的局部突触和电路改变,揭示了PC-Tsc1小鼠切片中微型抑制性突触后电流(mIPSC)频率的降低和mIPSC上升时间的增加。

结论:作者的发现增加了对小脑调节回路参与自闭症行为的机制性理解,特别是扩大了对小脑在全脑范围内对自闭症的不同贡献的理解。此外,这些关键的机制的见解提供了潜在的治疗作用,并有助于开发治疗自闭症的途径。

原文链接:

Kelly, E., Meng, F., Fujita, H. et al. Regulation of autism-relevant behaviors by cerebellar–prefrontal cortical circuitsNat Neurosci(2020). https://doi.org/10.1038/s41593-020-0665-z

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