Aunque los trastornos psiquiátricos pueden estar relacionados con genes particulares, las regiones cerebrales y los mecanismos que subyacen a los trastornos particulares no se comprenden bien. Las mutaciones o deleciones del gen SHANK3 están fuertemente asociadas con el trastorno del espectro autista TEA y un trastorno raro relacionado llamado Phelan-Síndrome de McDermid. Los ratones con mutaciones SHANK3 también muestran algunos de los rasgos asociados con el autismo, incluida la evitación de interacciones sociales, pero no se han identificado las regiones del cerebro responsables de este comportamiento.
Un nuevo estudio realizado por neurocientíficos del MIT y colegas en China proporciona pistas sobre los circuitos neuronales subyacentes a los déficits sociales asociados con los TEA. El artículo, publicado en Neurociencia de la naturaleza , encontró que las deficiencias estructurales y funcionales en la corteza cingulada anterior ACC de ratones mutantes SHANK3 están vinculadas a interacciones sociales alteradas.
"Los mecanismos neurobiológicos de los déficits sociales son muy complejos e involucran muchas regiones del cerebro, incluso en un modelo de ratón", explica Guoping Feng, profesor de James W. y Patricia T. Poitras en el MIT y uno de los autores principales del estudio."Estos hallazgos añaden otra pieza del rompecabezas al mapeo de los circuitos neuronales responsables de este déficit social en los modelos de TEA".
El Neurociencia de la naturaleza el artículo es el resultado de una colaboración entre Feng, quien también es investigador en el Instituto McGovern del MIT y científico principal en el Centro Stanley de Investigación Psiquiátrica del Instituto Broad, y Wenting Wang y Shengxi Wu en la Cuarta Universidad Médica Militar, Xi 'an, China.
Se han implicado varias regiones del cerebro en las interacciones sociales, incluida la corteza prefrontal PFC y sus proyecciones a las regiones del cerebro, incluido el núcleo accumbens y la habénula, pero estos estudios no lograron vincular definitivamente el PFC con las interacciones sociales alteradas observadas en SHANK3ratones knockout.
En el nuevo estudio, los autores se centraron en cambio en el ACC, una región del cerebro que se destaca por su papel en las funciones sociales en humanos y modelos animales. También se sabe que el ACC desempeña un papel en los procesos cognitivos fundamentales, incluido el cálculo de costo-beneficio, motivación y toma de decisiones.
En ratones que carecen de SHANK3, los investigadores encontraron interrupciones estructurales y funcionales en las sinapsis, o conexiones, entre las neuronas excitadoras en el ACC. Los investigadores continuaron demostrando que la pérdida de SHANK3 en las neuronas excitatorias ACC por sí sola fue suficiente para interrumpir la comunicación entreestas neuronas y condujeron a una actividad inusualmente reducida de estas neuronas durante las tareas de comportamiento que reflejan la interacción social.
Habiendo implicado a estas neuronas ACC en las preferencias e interacciones sociales en ratones knockout SHANK3, los autores luego probaron si la activación de estas mismas neuronas podría rescatar estos comportamientos. Usando optogenética y drogas específicas, los investigadores activaron las neuronas ACC y encontraron un comportamiento social mejorado en elRatones mutantes SHANK3.
"A continuación, estamos planeando explorar las regiones cerebrales aguas abajo del ACC que modulan el comportamiento social en ratones normales y modelos de autismo", explica Wenting Wang, coautor correspondiente del estudio. "Esto nos ayudará a comprender mejor lamecanismos neuronales del comportamiento social, así como déficits sociales en los trastornos del neurodesarrollo ".
Los estudios clínicos anteriores informaron que las estructuras anatómicas en el ACC estaban alteradas y / o eran disfuncionales en personas con TEA, una indicación inicial de que los hallazgos de los ratones SHANK3 también pueden ser ciertos en estos individuos.
La investigación fue financiada, en parte, por la Fundación de Ciencias Naturales de China. Guoping Feng fue financiada por la subvención NIMH no. MH097104, el Centro Poitras para la Investigación de Trastornos Psiquiátricos en el Instituto McGovern del MIT, y el Hock E. Tan yK. Lisa Yang Center for Autism Research en el McGovern Institute en MIT.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto McGovern de Investigación del Cerebro . Original escrito por Sabbi Lall. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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