谷氨酸能信号传导是儿童数学与阅读能力相关脑结构形成的基础

《Nature Communications》：Glutamatergic signaling underlies brain structural organization for mathematical and reading abilities in children

　　

摘要

关于儿童在数学和阅读能力方面的个体差异背后的神经化学机制，目前仍不完全清楚。在本研究中，我们分析了两种独立儿童群体（N?=?991）中，神经递质系统与支持这些能力的脑结构组织之间的关联。我们将与学业表现相关的脑结构特征映射到包含19种神经递质受体和转运蛋白的全面PET图谱上。在两个领域和两个群体中，NMDA谷氨酸能受体的分布与支持学业能力的脑结构组织呈现出最一致的关联（数学领域的重复贝叶斯因子＞9e4，阅读领域＞4）。NMDA受体密度与数学能力的多个功能网络相关，而在阅读能力的视觉网络中则表现出更集中的空间关联，这表明存在共享的以及特定于某一领域的神经化学机制。多巴胺能、胆碱能、5-羟色胺能和GABA能系统则显示出较弱且无法重复的关联。这些发现将分子神经化学与支持学业技能的宏观脑结构联系起来，为针对学习障碍的干预措施提供了谷氨酸能信号传导作为潜在靶点。