UNIGE神经科学家成功改变晚期神经元的活动

2017年11月8日21:07:52 发表评论

UNIGE神经科学家成功改变晚期神经元的活动

 

在胎儿阶段,数百万的神经元出生在大脑的脑室壁,然后迁移到大脑皮层的最终位置。如果这种迁移中断,新生儿可能会受到严重的后果,包括智力障碍。但是,如果迁移发生,但是延迟了,会发生什么呢?瑞士日内瓦大学(UNIGE)的研究人员发现,即使稍微延迟,也可能导致与人类自闭症特征类似的行为障碍。此外,他们发现,这些疾病是由于晚期神经元的活性异常低,导致神经元间连接的永久性缺陷。日内瓦神经科学家成功地纠正了相关神经元的活动,从而恢复失去的联系,并防止出现行为障碍。“自然通讯”杂志发表的研究结果将为预防与大脑皮层相关的神经发育障碍开辟新的途径。

 

胎儿阶段的神经元在脑室内壁产生,然后在怀孕的第六周和第十六周之间迁移到大脑皮层的最终目的地。这种迁移受到众多分子信号的控制,这种信号控制着这种运动的速度,使神经元在正确的时间到达正确的位置。如果这种迁移被永久性地破坏,例如,新生婴儿可能遭受精神缺陷或癫痫发作。但是,如果神经元到达正确的位置但延迟了会发生什么?

 

准时建立神经连接的重要性

 

UNIGE医学院的基础神经科学系教授Jozsef Kiss开创了一个答案,我们在子宫内操纵了调节几千个大鼠神经元迁移速度的Wnt信号通路,使神经元定位我们检查了他们是否在正确的位置,并在成年后对老鼠进行了各种各样的行为测试“。神经科学家做了两个发现:不仅大鼠表现出社交问题,而且还发展出反复的强迫行为 - 这两种症状都是与人类自闭症有关的症状。但是,数百万人中只有几千个神经细胞的迟到是如何破坏大脑功能的呢?

 

“当我们标记晚期神经元时,”Kiss教授继续说道,“我们观察到他们接受的纤维较少,因此与”准时的“神经元相比,与其他神经元的突触接触较少。神经元活动减少,最终影响大脑左右半球之间的相互作用和连通性“。已故的神经元,因为它们一开始就连接不好,与另一半球的对方的联系较少。在大鼠产后期间,神经元只有十几天的时间来发展这两个半球之间的这种联系:因此,延迟几天对大脑发育的影响和由此产生的行为后果。

 

弥补失去的时间!

 

UNIGE的研究人员随后研究了通过远程刺激他们的活动来赶上没有按时移植的神经元所损失的时间的可能性。“我们给后期的神经元添加了一个基因,这样我们就可以远程控制神经细胞的活动,当我们想要弥补延迟和后续缺乏活动的时候,我们刺激了它们,结果就起作用了!Kiss说。事实上,由于远程激活的“治疗”,研究人员发现,两个半球之间的关系是正确的形成的,没有出现行为障碍的成年大鼠。Kiss说:“但在关键时期必须完成。换句话说,在出生后的十天内,当鼠间发生半球间连接时,

 

UNIGE的神经科学家们首次证明,尽管大脑可能正常形成,但由于神经元迁移的延迟,其可能会发生功能障碍。这一些严重整合的神经元似乎足以破坏大脑两半球之间的交流,引发行为问题。更令人惊讶的是,我们现在知道,如果神经元活动在轴突发育的关键时期以受控的方式受到外部刺激,那么迁移延迟对连接性的影响可以被逆转。正如Kiss教授所总结的那样:“现在我们可以想一下如何检测脑间连接的延迟,并在临床上设计”激活疗法“来预防在自闭症等神经发育障碍中观察到的行为问题。

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