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脑蛋白与癫痫发作 异常社交行为有关

由加利福尼亚大学河滨分校的生物医学科学家领导的一个研究小组发现了一种新的机制,该机制负责小鼠大脑神经元连接的异常发育,从而导致癫痫发作和异常的社会行为。

研究人员专注于称为海马的大脑区域,该区域在学习和社交互动中起着重要作用。突触是神经元之间的专门接触。

大脑中的每个神经元都接收大量的兴奋性和抑制性突触输入。神经元回路中的激发与抑制之间的平衡,被称为E / I平衡,被认为是中枢神经系统的回路功能和稳定性必不可少的,并且对于信息处理非常重要,它可以引起许多神经系统疾病,包括癫痫,自闭症谱系障碍和精神分裂症。

研究人员还专注于一种叫做ephrin-B1的蛋白质,该蛋白质横跨细胞周围的膜并在维持神经系统中起作用。他们研究的目的是确定星形胶质细胞(调节神经元之间的突触连接的大脑胶质细胞)中星形胶质细胞的缺失或过量生产是否影响发育中的海马突触的形成和成熟并改变E /我保持平衡,导致行为缺陷。

“我们发现,在E / I平衡的变化是由通过肝配蛋白发育中的大脑星形胶质细胞调控,说:”伊莉娜·Ethell,教授生物医学科学在UCR医学院谁领导鼠标研究。“此外,星形胶质ephrin-B1在关键的发育期与海马抑制性网络的发展有关,这是一个新的出乎意料的发现。特别是,我们显示了星形胶质ephrin-B1的丧失使E / I平衡下降。通过减少抑制来促进兴奋,然后激活神经元回路。这种过度活跃表现为小鼠的社交能力下降,表明它们可以作为研究自闭症谱系障碍的新模型。”

该发现发表在《神经科学杂志》上,可以使科学家进一步了解导致神经发育障碍的机制,从而使研究人员能够通过在特定发育时期靶向星形胶质细胞发现治疗这些疾病的新颖干预措施。

Ethell解释说,星形胶质细胞功能障碍还与与神经发育障碍和神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏病)相关的突触病理相关,其中突触连接的早期功能障碍也可导致神经元丢失。

她说:“星形胶质细胞究竟如何使用ephrin蛋白来控制神经元网络的发育仍有待进一步研究。”“我们的发现开启了对未来临床应用的新探究,因为抑制作用减弱已与包括孤独症和癫痫在内的几种发育障碍有关。”

该报告首次在出生后早期发育过程中建立了星形胶质细胞与小鼠海马E / I平衡发展之间的联系。

Ethell说:“我们提供了新的证据,表明星形胶质细胞中不同的ephrin-B1水平会影响发育过程中的兴奋性突触和抑制性突触,并有助于大脑中神经元网络的形成和相关行为。”

她解释说,突触是神经网络的基础,并充当大脑中的基本信息处理单元。她说,兴奋性突触是促进神经元活动的细胞间连接,而抑制性连接会负面调节大脑活动,从而协调大脑反应,其时机和特异性。

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