自閉癥譜系障礙（ASD）的特點是受損的社會互動和重復性的行為，往往伴隨著對感官刺激的不正常反應。自閉癥通常被認為是大腦發(fā)育缺陷引起的，但是在線發(fā)表在Cell上的一項在小鼠中進行的研究，表明至少某些方面的障礙包括如觸摸感知、焦慮和社會異常與非大腦區(qū)域的神經(jīng)系統(tǒng)缺陷相關(guān)。這些分布于四肢、手指和身體其它部位的外周神經(jīng)將感覺信息傳入大腦。

1構(gòu)建只在外周感覺神經(jīng)元出現(xiàn)突變的小鼠

哈佛醫(yī)學院的神經(jīng)生物學家，資深作者David Ginty說“一個基本的假設是，ASD僅僅是大腦的一種疾病，但我們發(fā)現(xiàn)并非總是如此。小鼠遺傳學的進展讓我們可以通過只在特定的神經(jīng)細胞中改變ASD相關(guān)基因來研究它們和它們的效應?！?/p>

在這項新的研究中，研究人員檢測了與人類ASD相關(guān)基因突變的影響。特別的是，他們專注于Mecp2，會引起Rett綜合癥（這是一種和ASD以及Gabrb3相關(guān)的失調(diào)，也歸在ASD中），他們也分析了其它兩個和ASD類似行為相關(guān)的基因：Shank3和Fmr1。

這些基因被認為對于神經(jīng)細胞的正常功能是必不可少的，以前的研究已經(jīng)將這些突變和突觸功能（神經(jīng)元如何相互溝通）的問題聯(lián)系起來。

Ginty說：“雖然我們知道有一些基因和ASD相關(guān)，挑戰(zhàn)和主要的目標是找到在神經(jīng)系統(tǒng)中哪里出了問題。通過構(gòu)建只在外周感覺神經(jīng)元出現(xiàn)突變的小鼠，這些小鼠可以感知到皮膚上輕微的觸覺刺激，我們發(fā)現(xiàn)突變對于產(chǎn)生對觸覺異常敏感的小鼠是必要和足夠的?！?/p>

2小鼠觸覺和社會互動都異常

研究者測試了小鼠對觸摸刺激的反應，例如一個輕的氣流吹在它們背上，并且測試了它們能否區(qū)分物體間的不同紋理。只在感覺神經(jīng)元出現(xiàn)ASD基因突變的小鼠顯示出對觸覺刺激的高度敏感，且不能區(qū)分不同質(zhì)地。在皮膚的觸覺敏感神經(jīng)元和脊髓神經(jīng)元之間的神經(jīng)沖動傳輸也異常?？偟膩碚f，這些結(jié)果表明和自閉癥相關(guān)的基因突變小鼠有觸覺方面的缺陷。

研究人員接下來通過建立實驗來觀察小鼠避免到戶外去的程度以及它們和從未見過的小鼠相互配合的程度來檢測小鼠的焦慮和社會互動。令人驚訝的是，僅在外周感覺神經(jīng)元出現(xiàn)ASD基因突變的動物顯示出高度的焦慮和其它小鼠很少互動。Ginty說：“對于這些行為模擬人類中看到的ASD有多相近是有爭論的。但在我們的領(lǐng)域中，這些都是我們認為的焦慮樣行為和社會互動的缺陷?！?/p>

Ginty說：“這項工作的一個重要方面是：我們已經(jīng)表明觸覺、感覺功能障礙導致行為障礙，這在以前還沒見過。在這種情況下缺陷是焦慮和社會交往的問題。”然而在這點上，觸覺的問題如何導致焦慮和社會問題是不明確的。

第一作者Lauren Orefice，Ginty實驗室的博士后說：“根據(jù)我們的發(fā)現(xiàn)，我們認為這些ASD相關(guān)基因突變的小鼠在外周神經(jīng)元的‘量的開關(guān)’上出了問題?！被旧希谶@些神經(jīng)元量都被調(diào)高了，導致動物在一個增高的、夸大的水平感知觸摸。

Orefice說：“觸覺調(diào)節(jié)我們與環(huán)境的相互作用是重要的，這樣我們才能感知我們周圍的世界。觸覺異常是自閉癥的一個方面，我們并不認為這能解釋人類中看到的所有病理現(xiàn)象。觸覺中的缺陷可能有助于解釋在一些ASD患者中觀察到的行為。”