马萨诸塞州剑桥市-许多自闭症谱系障碍患者对光，噪声和其他感觉输入高度敏感。一项针对小鼠的新研究揭示了这种超敏反应的神经回路，为开发新疗法提供了可能的策略。
麻省理工学院和布朗大学的神经科学家发现，缺少一种叫做Shank3的蛋白质的老鼠比以前的基因正常老鼠对晶须的触摸更敏感，而这种蛋白质以前与自闭症有关。这些Shank3缺陷小鼠在大脑的一个称为体感皮层的区域还具有过度活跃的兴奋性神经元，研究人员认为这是其过度反应的原因。
目前尚无用于治疗感觉超敏反应的疗法，但研究人员认为，揭开这种敏感性的细胞基础可能有助于科学家开发潜在的疗法。
麻省理工学院James W.和Patricia Poitras神经科学教授，麻省理工学院麦戈文脑科学研究所成员冯国平说：“我们希望我们的研究能够为下一代治疗的发展指明正确的方向。”
Feng和布朗大学神经科学教授Christopher Moore是该论文的高级作者，该论文今天发表在《自然神经科学》上。麦戈文研究所研究科学家钱谦和布朗博士后克里斯托弗·迪斯特(Christopher Deister)是这项研究的主要作者。
太多刺激
Shank3蛋白对于突触的功能很重要-允许神经元相互通信的连接。丰以前曾证明缺乏Shank3基因的小鼠表现出许多与自闭症相关的特征，包括避免社交互动以及强迫性，重复性行为。
在这项新研究中，Feng及其同事着手研究这些小鼠是否也表现出感觉超敏反应。对于老鼠来说，最重要的感觉输入来源之一是晶须，它有助于它们导航和保持平衡，以及其他功能。
研究人员开发了一种测量小鼠对胡须轻微偏转的敏感性的方法，然后对突变的Shank3小鼠和正常(“野生型”)小鼠进行了训练，以显示出当他们触碰其胡须时发出的信号。他们发现缺少Shank3的小鼠准确报告了非常轻微的挠曲，而正常小鼠没有注意到。
冯说：“它们对感觉输入较弱非常敏感，而野生型小鼠几乎无法检测到。”“这直接表明他们有感觉过度反应。”
一旦确定突变小鼠经历了感觉超敏反应，研究人员便着手分析潜在的神经活动。为此，他们使用了一种成像技术，可以测量特定细胞类型中的钙水平，这表明神经活动。
他们发现，触摸老鼠的胡须时，体感皮层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，突触活性会下降。这导致研究人员假设问题的根源是抑制性神经元中的Shank3水平低，这通常会降低兴奋性神经元的活性。在这种假设下，减少那些抑制性神经元的活动将使兴奋性神经元不受抑制，从而导致感觉超敏反应。
为了验证这一想法，研究人员对小鼠进行了基因工程改造，以便它们可以仅关闭体感皮质抑制神经元中的Shank3表达。正如他们所怀疑的那样，他们发现在这些小鼠中，即使这些神经元的Shank3水平正常，兴奋性神经元也会过度活跃。
“如果只删除体感皮层的抑制性神经元中的Shank3，而其余的大脑和身体是正常的，就会发现类似的现象，即这些小鼠的兴奋性兴奋性神经元过多，并且感觉敏感性增加，” Feng说。
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