Shank3突变小鼠中皮层整体功能的紊乱会损害运动规划能力

《Communications Biology》：Disrupted cortex-wide dynamics impair motor planning in Shank3-mutant mice

　　

摘要

协调的皮层活动是自主运动规划的基础，而其功能紊乱与自闭症谱系障碍（ASD）等神经发育障碍有关。SHANK3基因突变是ASD的重要风险因素，它会影响突触完整性和皮层网络功能，但其对运动准备阶段皮层活动的影响尚不清楚。在本研究中，我们结合宽场钙成像、运动追踪以及计算模式分析，研究了Shank3b?+?/-小鼠在自发前爪运动时的全皮层活动情况。我们发现，在运动开始前，皮层活动与行为之间的相关性降低，同时涉及联合区域和运动区域的特定皮层模式表达也有所下降。这些变化导致了整体功能过度连接，并影响了运动规划能力。我们的研究结果表明，Shank3b?+?/-小鼠中受损的时空皮层活动会妨碍运动准备过程，从而为理解ASD相关运动缺陷的神经机制提供了新见解。