与自闭症相关的Scn2a单倍基因缺陷会破坏体内的树突信号传导,并影响灵活的决策能力

《Proceedings of the National Academy of Sciences》:Autism-associated Scn2a haploinsufficiency disrupts in vivo dendritic signaling and impairs flexible decision-making

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  SCN2A基因缺失导致小鼠树突信号整合受损,影响其在动态决策任务中的行为灵活性,揭示了自闭症谱系障碍中神经信号传递的潜在机制。

  

重要性

SCN2A 是目前已知的最强的自闭症谱系障碍(ASD)遗传风险因素之一。先前的研究使用脑切片发现,该基因的缺失会降低大脑皮层锥体细胞树突的兴奋性。然而,尚不清楚这种情况是否发生在活体大脑中,尤其是在行为过程中。在这项研究中,我们利用激光扫描成像技术发现,Scn2a 缺陷小鼠的树突信号整合能力减弱。在行为表现上,这些小鼠在与计算机对手进行“猜硬币”游戏时无法做出适当调整。此外,Scn2a 缺陷小鼠的树突中的奖励和策略信号也出现了紊乱。总体而言,我们的研究结果为了解神经发育障碍所具有的认知僵化特征提供了新的见解。

摘要

SCN2A 是一个高度可靠的自闭症谱系障碍风险基因。Scn2a 的功能缺失突变会降低新皮质锥体细胞的树突兴奋性。然而,Scn2a 单倍体不足对活体大脑中树突信号传递的影响(尤其是在行为过程中)仍不清楚。在这项研究中,我们使用双光子显微镜观察了小鼠内侧前额叶皮层深层锥体细胞的树突钙离子变化。Scn2a+/? 小鼠的顶端树突与近端树突之间的信号传递能力减弱。锥体束神经元的活动频率异常,而脑内神经元则表现出特定区域的改变,表明树突整合功能受损。在“猜硬币”任务中,Scn2a+/? 小鼠面对竞争压力的变化时表现出灵活性缺失。通常情况下,脑内神经元的顶端树突负责编码奖励和策略信息,但在 Scn2a+/? 小鼠中,这些与任务相关的信号编码发生了改变。综上所述,研究结果表明 Scn2a 单倍体不足会削弱活体大脑中的树突整合能力,并干扰树突在灵活决策过程中的信号编码。
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