研究發(fā)現，當一個(gè)可能和孤獨癥有關(guān)的、稱(chēng)為PTEN（抑癌基因）的基因從聽(tīng)覺(jué)皮層神經(jīng)元（大腦聲音處理中心的主要官能部分）中移除后，這些神經(jīng)元從短途和長(cháng)距聲源接收到的聲音信號會(huì )超過(guò)正常水平，得到大大加強。研究表明，這些影響能夠通過(guò)一種目前作為免疫抑制劑的藥物加以隔斷。

　　孤獨癥基因

　　“長(cháng)期以來(lái)，人們猜測孤獨癥譜系障礙（ASDs）的起因源于發(fā)育期間腦部遠程連接受到的部分破壞。”研究負責人托尼-扎多爾教授解釋道。“我們發(fā)現有PTEN缺陷的神經(jīng)元會(huì )接收到更強烈的輸入信號，這意味著(zhù)引起這種破壞的其中一個(gè)途徑是增強信號。”他的研究團隊的成果刊載于2月1日發(fā)行的《神經(jīng)科學(xué)雜志》上。

　　盡管ASDs能夠由幾打的備選關(guān)聯(lián)基因中任意一個(gè)的突變引起，三大核心癥狀就能夠用來(lái)描述所有可能出現的情況，它們?yōu)椋赫Z(yǔ)言功能受損、社交官能受損和行為反復受制。“因此難題就在于：了解這些復雜多樣的備選關(guān)聯(lián)基因和它們控制的遺傳途徑是如何集中到一塊來(lái)引起ASDs的常見(jiàn)癥狀的。”扎多爾說(shuō)道。

　　聽(tīng)覺(jué)皮層在聽(tīng)覺(jué)專(zhuān)注力和感知方面扮演著(zhù)重要的角色，與其他感覺(jué)皮層以及關(guān)鍵腦區一起構架了兩者間的功能連接。因此聽(tīng)覺(jué)皮層中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )就成了一些旨在理解神經(jīng)回路的改變是如何導致ASDs中功能障礙的研究的研究對象。

　　扎多爾的研究團隊出于幾種原因，將注意力集中到一段孤獨癥疑似備選基因PTEN上，探究其在聽(tīng)覺(jué)皮層的神經(jīng)回路變動(dòng)中所扮演的角色。我們知道它是一段抑癌基因，能夠抑制癌細胞的生長(cháng)、增殖和存活，通過(guò)大量對人類(lèi)和老鼠的研究發(fā)現，這段基因同樣與ASDs有關(guān)。PTEN突變已在患有極度巨腦（一種腦體積增生）的孤獨癥患者身上發(fā)現。研究發(fā)現，鼠類(lèi)PTEN基因的缺失會(huì )促進(jìn)神經(jīng)細胞體積增大以及腦部神經(jīng)連接增多。

　　為了解析PTEN在聽(tīng)覺(jué)皮層的功能連接上起到的作用，扎多爾的團隊有選擇地破壞了成年老鼠的PTEN基因功能，這樣只是破壞了一部分聽(tīng)覺(jué)皮層內的神經(jīng)元，同時(shí)完好保留了附近的神經(jīng)元。之后，科學(xué)家們通過(guò)使用一些包括激光和藍光在內的激勵手段，刺激附近或其他向聽(tīng)覺(jué)皮層傳輸神經(jīng)信號的腦域，以評估PTEN基因的缺失對聽(tīng)覺(jué)皮層中的神經(jīng)連通造成的影響。

　　在PTEN移除后，長(cháng)距和短途輸入信號同時(shí)在強度上出現的快速而猛烈的提高也許能夠通過(guò)科學(xué)家們觀(guān)察到的樹(shù)突棘（神經(jīng)元上突起的微小、球狀結構，功能近似信號接收天線(xiàn)）在長(cháng)度和密度上得到增大的現象來(lái)解釋。

　　然而，這些影響可以被隔離，通過(guò)化學(xué)手段削弱PTEN缺失造成的影響就可以做到這一點(diǎn)。此外，通過(guò)PTEN蛋白抑制一種促進(jìn)細胞生長(cháng)、名為mTORC1的胞內酶的分泌也是途徑之一。扎多爾的團隊發(fā)現，用抑mTORC1雷帕霉素處理PTEN缺失的老鼠10天，能夠抑制樹(shù)突棘數量和信號強度的增加。

　　雖然扎多爾興奮于這項發(fā)現證實(shí)了“mTORC1能夠成為一種良好的、用于應對一些大腦PTEN失調癥的治療靶點(diǎn)”，但是他同樣熱衷于進(jìn)一步探尋團隊提出的新證據，即：皮層神經(jīng)過(guò)連接可能成為通向單一ASD表型的多個(gè)遺傳環(huán)節中的“最終環(huán)節”。“選用皮層神經(jīng)連通性作為標準來(lái)評估ASD的備選關(guān)聯(lián)基因能夠為人們提供觀(guān)測障礙機理的內部視角，甚至能夠為我們提供治療方案的新思路。”他陳述道。

　　這項工作由美國國家衛生研究院和自閉癥之聲組織出資贊助。