Rett和MECP2复制综合征小鼠在神经回路中具有相同的故障，可通过DBS进行校正

影响无数信号通路的数百种遗传突变可能导致自闭症和其他智力障碍。通常，相同基因的相反变化可导致非常相似的临床症状。基于这种有趣现象的神经网络机制尚未被探索。

本周发表的一篇文章发表在Dr.Huda Y. Zoghbi在Jan和Jan Duncan神经学研究所（NRI）的德州儿童医院和贝勒医学院的实验室，显示神经回路中相同的异常可能是两个相似特征的基础不同的遗传综合征。更令人激动的是，深部脑刺激（DBS）在Rett综合征和MECP2复制综合征的小鼠模型中逆转了这些电路故障。

的X连锁的基因，MECP2 ，编码甲基-CpG-结合蛋白，几个基因的主调节器。佐格博士的研究小组发现， 1999年，MECP2功能丧失导致Rett综合征。有趣的是，几年之后，我们了解到，该基因的额外拷贝导致了一种相关而又明显的神经发育障碍MECP2复制综合征。

虽然个体神经元的结构和功能特性在两种综合征中都有所不同，但两类患者都患有类似的学习和行为障碍，如自闭症和智力障碍。

“最终，高阶学习和行为并不依赖于单个神经元突触或，但对如何以及神经电路功能，就像一个交响乐团，” Zoghbi博士说，霍华德休斯医学研究员，教授贝勒和德克萨斯儿童学院的NRI主任。

哺乳动物大脑由数十亿个相互联系的神经元组成，形成数百万个错综复杂的电路，每个电路专用于特定的功能。海马是参与学习和记忆的大脑区域。为了监测Rett和MECP2复制综合征的小鼠模型中海马回路的活动，研究人员产生了表达荧光标记的钙传感器的转基因小鼠，其在积极发射神经元中发光。

在正常人的大脑中，海马电路的最佳功能依赖于个体神经元的异步和稀疏发射，这被认为使其适应新信息。通过兴奋性和抑制性神经元的细微平衡，神经回路保持在这种灵活状态。

与此相反，研究人员发现，Rett和MECP2重复综合征小鼠的神经回路同步增加。此外，他们发现这种超同步是功能失调的抑制性神经元的结果，其不能有效地抑制过度的激发。以前已经报道海马电路过度的同步干扰正常的信息处理，扰乱电路动力学和阻碍学习。

“房子内的电路可能会受到许多方面的损害 - 雷暴期间的雷电，磨损或不正确的有线电缆，或者如果系统负载太多，会导致电火灾。同样，这项研究表明，不同的遗传突变可能以不同的方式破坏神经回路，但最终，它们都导致临床上可比较的结果，“Zoghbi说。

最近，Zoghbi，Tang和合作者表明，将DBS应用于海马的特定区域改善了Rett综合征小鼠的学习和记忆能力。DBS是一种非手术治疗方法，其目的是调节异常活动，刺激大脑的特定区域，并被越来越多地用于许多运动障碍。

Baylor博士研究员和本研究的主要作者许璐博士说：“然而，DBS如何恢复正常的大脑活动尚不清楚。

在这项研究中，研究人员显示，海马DBS逆转了Rett综合征小鼠模型的电路异常。这提供了一些洞察DBS如何改善学习，记忆和认知。

“这项研究提出了其他自闭症和智力障碍综合征可能也可能由特定电路过度同步引起的可能性。评估其他神经系统疾病如Angelman综合征或Fragile X综合征的电路特性将非常重要，因为这样可能会开启使用DBS的可能性，也可能开启其他神经调节方法来修改电路功能，并可能改善这些疾病的学习和记忆“Zoghbi补充说。

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