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发烧效应的核心,在大脑上的这一小块

发烧效应的核心,在大脑上的这一小块

作者: 椰菜君 | 来源:发表于2020-03-07 01:18 被阅读0次

IL-17a promotes sociability in mouse models of neurodevelopmental disorders(白介素17a提升神经发育障碍模型小鼠的社交能力)一文于2019年12月18号在线发表于《自然》上,是1980年首次提出自闭症患者发烧效应之后,第一项专注其生理机制研究的论文;相信在不久的将来,后续研究会给自闭症治疗带来重大突破。

为增加本公众号的正能量,便于感兴趣的家长阅读该文,椰菜君根据原文做了一些节译——当然为了容易阅读,全都是意译,并适当加上了注释。水平有限,敬请读者指正。

在发现注射脂多糖能大幅度改善模拟自闭症患者的MIA小鼠的社交能力,但单纯发烧不行之后,青年才俊深入挖掘,脂多糖它作用在大脑哪个部位?

这就和警察叔叔破案,非得找到作案第一现场不可一样。

在之前的研究中,青年才俊曾经发现,MIA小鼠的大脑皮层上,有那么小小的一块,叫做S1DZ区,似乎与众不同。确切地说,是与众普通小鼠的这个S1DZ区不同。

S1DZ区非常的小,宽度约0.5毫米,在椰菜君找到的这个图里面,不用力看,差不多是不可能看清的。

S1DZ区的这个“S”,代表的是somatosensory,也就是体感。体感就是躯体感觉,是触觉、压觉、温觉、痛觉和本体感觉(关于肌肉和关节位置和运动、躯体姿势和运动以及面部表情的感觉)的总和。简单地说,我知故我在,如果没有体感,你就不会知道你在不在了。当然,S1DZ区只是体感区中的一部分,不过重要性是不言而喻的。

2017年,青年才俊发现,同普通小鼠比,在MIA小鼠的S1DZ区里面,神经元们似乎兴奋得很。并且,如果设法让这些过于兴奋的神经元安静下来,MIA小鼠就恢复了正常的社交能力。

那怎么知道神经元在兴奋着呢?

原来神经元里面有一种叫FOS的基因,特别敏感,只要神经元稍稍一兴奋,它就开始自我表现,制造FOS蛋白质。因此,只要比较一下神经元里面FOS蛋白质的含量就好了,FOS蛋白质多的神经元,就是兴奋的神经元。

青年才俊杀掉小鼠,抽出它的肠子,然后绕着它脖子勒三圈,挤出脑子,整个世界就清净了。哦不,这太残忍了,其实是当心一针注入冷多聚甲醛,耗子立死并且完美保存了大脑。

这时把脑子切片,用一种专门的方法显色,有FOS蛋白质的神经元在荧光显微镜下就会发出绿光。FOS越多,脑壳子就越绿。

有了这做铺垫,研究就好做多了。

果不其然,青年才俊发现,一针脂多糖下去,这MIA小鼠脑子的S1DZ区,绿色变得少了好多,变得和普通老鼠的差不多。因此推论,注射脂多糖后,MIA小鼠原本兴奋过头的S1DZ区神经元,冷静下来了。

你看到绿色了吗?

当然,为数据坚实起见,青年才俊其实检查了小鼠的整个脑子,确信注射脂多糖后,除了原本应该兴奋的中央杏仁核确实在兴奋之外,脑子的其它部分也确实没有变得兴奋。

你现在看到绿色了吗?

真是匪夷所思啊!普通老鼠注射了脂多糖,脑子会发烧;而这MIA小鼠,注射了脂多糖,脑子不但不发烧,反而安静了!

脑子安静了,就有心情去认识陌生的女老鼠了,社交能力也就恢复了。好像是这个理儿?

不仅如此,青年才俊还发现,Cntnap2和Fmr1基因突变小鼠的S1DZ区神经元,也是异常地兴奋,但Shank3基因突变小鼠,这点则不是很明显。进一步的研究表明,注射脂多糖并不能降低这三种基因突变小鼠S1DZ区神经元的兴奋,因此之前注射脂多糖不能改善它们社交能力的发现也就顺理成章了。并且,如果通过一种特殊的方法,降低Cntnap2和Fmr1基因突变小鼠的S1DZ区神经元的异常兴奋,也可以改善它们社交能力。

因此,青年才俊把脂多糖的作用部位,给缩小到了大脑皮层的S1DZ区,并把机理也给详细到消除S1DZ区的异常神经元兴奋。

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