根據《自然》雜誌發表的一項研究,提高化學信使血清素的水平可以使自閉症模型小鼠更具社交性。
該研究表明,這種方法可能對自閉症患者也有效。它還解釋了為什麼 抗抑鬱藥不能緩解自閉症 的特徵:它們可能提高血清素水平的速度太慢,無法有效。
研究人員使用了一種技術,可以快速提高伏隔核(大腦中介導社交獎勵的區域)中的血清素水平。
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“不知何故,伏隔核中血清素的釋放確實在增強社交能力方面發揮著重要作用,”首席研究員 Robert Malenka,加州斯坦福大學精神病學和行為科學教授說。“簡單的假設是,它使社互動動更具強化作用。”
數十年的研究表明, 血清素與自閉症之間存在聯絡。大約10年前,這促使研究人員測試抗抑鬱藥(透過阻止血清素重新吸收到神經元中來提高血清素水平)作為自閉症的治療方法。然而,在多項試驗中,氟西汀(百憂解)等抗抑鬱藥被證明在緩解該疾病的特徵方面無效。
這項新研究表明,一種能夠快速啟用血清素受體的藥物將是治療該疾病的更有效方法。
“我們最近才開始瞭解血清素系統可能影響社交功能和重複行為的機制,”哥倫比亞大學精神病學教授 Jeremy Veenstra-VanderWeele說,他沒有參與這項工作。
光效應:
在2013年的一項研究中,Malenka的團隊發現,另一種化學信使催產素可能透過 刺激伏隔核中血清素的釋放使小鼠更具社交性。
在新研究中,他們對某些產生血清素的神經元進行了基因工程改造,使其具有對光敏感的蛋白質。用光照射這些神經元會啟用它們,導致它們在其目標區域伏隔核中釋放血清素。
小鼠間歇性地互相嗅、梳理毛髮和以其他方式互動,直到科學家開啟雷射,雷射透過一根電纜照射到其中一隻小鼠的大腦中。然後,小鼠之間的互動急劇增加。經過基因工程改造以對光反應的小鼠也表現出對另一隻小鼠而不是物體的偏好增加。
然而,這種效應是特定於社交行為的:小鼠的活動水平或焦慮程度沒有變化。並且關閉雷射會使小鼠恢復到以前的社交水平。
Malenka的團隊還操縱了另一組小鼠,使光抑制相同血清素神經元的活動。當光線開啟時,這些小鼠的社交興趣下降。
賓夕法尼亞大學神經科學教授 郭力明說:“這項研究最令人興奮的發現是,作者確定了與動物自閉症相關社交行為具有因果關係的特定大腦區域和特定細胞型別。”
小鼠拯救
接下來,研究人員在相同的血清素神經元中刪除了16號染色體上稱為 16p11.2 的區域。(大約1%的自閉症患者缺少該區域的一個副本。)
缺失減少了神經元的活動。神經元中缺失該區域的小鼠與其他小鼠互動的時間較少,並且沒有表現出對另一隻小鼠而不是物體的偏好。
用光啟用神經元立即使小鼠更具社交性,抵消了缺失的影響。用阻斷血清素受體的藥物灌注小鼠的伏隔核會抵消光線的效果,這表明血清素介導了社交能力的提高。
Veenstra-VanderWeele說,結果“令人興奮”,“但我們必須小心不要過度解讀[它們]”。他特別指出,研究中的小鼠在這些神經元中缺少16p11.2的兩個副本,而患有這種缺失的自閉症患者只缺少一個副本。更重要的是,其他團隊尚未在所有細胞中缺少該區域一個副本的小鼠身上發現社交技能問題。
Ming說,重要的是還要證明這種操作在其他自閉症小鼠模型中也有效,然後才能得出結論,認為這些結果廣泛適用於該疾病。
Malenka和他的團隊正在研究直接啟用血清素受體的藥物是否可以增強自閉症小鼠模型的社交能力。他們還在探索MDMA(俗稱搖頭丸)的影響,MDMA可能促進神經元釋放血清素。
