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有意識的功能磁共振成像顯示自閉症小鼠的大腦連通性改變

由醫學研究生院的TAKUMI Toru博士(RIKEN腦科學中心)領導的國際研究小組911娛樂城ce小組負責人)和TSURUGIZAWA Tomokazu博士(法國NeuroSpin / CEA)已成功開發出一種對意識小鼠進行fMRI掃描的系統。該方法隨後被用於檢測自閉症模型小鼠的腦網絡功能障礙並監測對社交線索的神經反應。此外,顯示D-環絲氨酸(DCS)的管理在糾正社會行為方面取得了一些成功。

希望這種對有意識的小鼠進行功能磁共振成像的方法可以使彌合疾病模型動物的侵入性研究與人類的臨床研究之間的差距變得更容易。

這項研究的研究論文將於2月5日發表在《美國科學期刊:科學進展》上。

自閉症譜系障礙(ASD)的特徵是重複行為娛樂城比較嚴格的興趣和社交互動和溝通中的困難程度各不相同。利用人類基因研究和動物模型對自閉症的研究迅速發展。可以理解,拷貝數變化,DNA特定區域拷貝數的改變是引起ASD的原因。這使科學家能夠開發出自閉症模型小鼠(15q複製小鼠),表現出與ASD患者所見表型相似的行為。希望娛樂城的相關搜尋這些模型小鼠將使人們對該疾病有更多的了解。研究了這些自閉症模型小鼠的社交行為,突觸,血清素水平和其他方面。但是,整個大腦中的活動尚待詳細研究。

功能磁共振成像(fMRI)可用於了解整個大腦的神經元活動。但是,到目前為止,大多數對小鼠模型進行的功能磁共振成像掃描都使用了麻醉的小鼠。即使在輕度麻醉下抑制身體運動,小鼠的意識也受到抑制,無法執行認知任務。這使得難以理解腦功能。因此,很難將麻醉小鼠的fMRI掃描與有意識的人的fMRI掃描進行比較。

為了在沒有麻醉的小鼠上進行功能磁共振成像掃描,在小鼠身上安裝了安全固定在頭部定位設備上以防止頭部移動的頭枕(圖1)。為了使壓力對fMRI結果的影響最小化,野生型(對照)小鼠和自閉症模型小鼠均接受了頻繁的輕柔操作和訓練,以使其適應過程。製造特殊的耳塞以減少功能磁共振成像掃描期間的噪音。

嗅覺在小鼠之間的典型社交互動中起著重要作用。該研究小組調查了自閉症模型小鼠和對照組小鼠在暴露於陌生小鼠氣味下大腦活動的差異。在fMRI掃描期間,通過鼻罩將源自陌生小鼠排泄物的氣味傳遞到小鼠的鼻子。發現這兩妞妞鐵支組小鼠的嗅球和皮層中的氣味觸發了響應。然而,雖然野生型小鼠對大腦整個皮層下區域(包括與記憶有關的妞妞運氣海馬體)的陌生氣味表現出明顯的反應,但自閉症型小鼠卻沒有。功能連通性是在解剖距離較遠的大腦區域之間神經元活動的同步,因此娛樂城廣告對精神疾病敏感。廣泛萬來博娛樂城與野生型模型相比,在自閉症模型中觀察到全腦功能低連通性。

由於DCS對神經細胞受體NMDA的作用,已提出DCS(一種用於治療結核病的抗生素)可減輕自閉症症狀並通過加強神經連接來幫助學習。然而,研究和試驗結果卻有所不同。用DCS治療自閉症模型小鼠可改善相互的社交互動時間,但對其他自閉症樣行為沒有任何影響。

同時,對自閉症模型小鼠和野生型小鼠的固定腦組織進行擴散張量成像,以評估腦微結構的差異。與野生型小鼠相比,這表明自閉症模型小鼠的白質結構普遍存在異常,大腦不同區域的功能連接性降低(圖2)。

這項研究表明,有意識的小鼠可以進行功能磁共振成像。這種方法可以用來增進對神經活動和特定行為之間聯繫的理解。這些結果表明,有可能在其他疾病的清醒小鼠模型中獲得顯示腦活動和功能的功能磁共振成像掃描。

希望清醒的fMRI掃描可以與其他方法(例如免疫染色,基因工程和神捕魚達人攻略經活動記錄)結合使用,以從基因水平到神經網絡水平全面了解疾病的神經功能和活性。

參考:Tsrugizawa,T.,Tamada,K。,小野,N。,卡拉川,S。,小玉,Y.,Debacker,C.,Hata,J。,岡野,H。,北村,A.,Zalesky,A 。,&Takumi,T.(2020)。喚醒功能MRI可檢測自閉症小鼠模型中的神經迴路功能障礙。科學進展,6(6),eaav4520。 https://doi.org/10.1126/sciadv.aav4520

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