《Autism Research》：Anodal Transcranial Direct Current Stimulation Improves Social Behavior Alongside Neuroplastic Changes in a Tsc2+/? Rat Model of Autism Spectrum Disorder
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孤独症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，其特征是突触连接和网络组织改变，导致社交沟通和互动出现严重损害。经颅直流电刺激（tDCS）是一种调节ASD相关适应不良可塑性的有前景的方法；然而，来自临床前模型的机制性证据仍然有限。在此，研究人员研究了重复阳极tDC
孤独症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，其特征是突触连接和网络组织改变，导致社交沟通和互动出现严重损害。经颅直流电刺激（tDCS）是一种调节ASD相关适应不良可塑性的有前景的方法；然而，来自临床前模型的机制性证据仍然有限。在此，研究人员研究了重复阳极tDCS靶向内侧前额叶皮层是否能调节啮齿动物模型中ASD相关的社会行为缺陷。携带诱导性发育性癫痫持续状态（DSE）的雄性Tsc2+/?大鼠和野生型（WT）同窝对照接受了连续12天的重复阳极tDCS（200 μA，每次20分钟，每天两次）。在基线和治疗后第2周和第5周评估社会行为谱。此外，死后分析研究了神经可塑性相关标志物和单胺能神经递质水平。tDCS选择性调节了Tsc2+/? DSE大鼠的社会行为缺陷。具体而言，对Tsc2+/? DSE大鼠进行tDCS导致社交回避持续减少和社交探索的短暂改善，而社交接近行为虽有改善但未恢复到WT水平，社交识别损伤则未受影响。此外，tDCS恢复了参与社会行为的大脑区域中异常的血清素水平，表明血清素能机制可能对观察到的行为效应有所贡献。研究结果表明，tDCS后ASD相关社会缺陷在某些领域的改善在刺激期结束后持续数周，这可能是通过血清素能神经传递的神经可塑性调节实现的。总之，这些结果为非侵入性脑刺激如何调节社会功能障碍的特定组成部分提供了机制性见解，并强调了在评估治疗干预措施时考虑ASD相关行为多维度性质的重要性。
**孤独症谱系障碍（ASD）是一种复杂的神经发育障碍，全球约每127人中就有1人患病，其核心特征是社会互动和沟通缺陷，以及受限和重复的行为模式。目前美国FDA批准的两种药物（利培酮和阿立哌唑）主要用于治疗合并症状，而核心症状仍主要依赖行为干预。经颅直流电刺激（tDCS）作为一种非侵入性脑刺激技术，通过施加微弱直流电调节皮层静息膜电位，可调节突触可塑性、皮层兴奋/抑制（E/I）平衡和功能连接。临床研究显示，阳极tDCS作用于左背外侧前额叶皮层可改善ASD患者的语言、社交功能和情绪认知，但临床证据仍存在异质性，且缺乏来自临床前模型的机制性证据和长期疗效评估。因此，在具有较高转化价值的动物模型中开展机制研究，对于推进tDCS的临床应用至关重要。**
**研究人员利用Tsc2
+/? Eker大鼠模型，并结合诱导性发育性癫痫持续状态（DSE），以模拟ASD共病癫痫的复杂病理状态。该模型因结节性硬化症复合体（TSC）基因突变导致mTOR信号过度活跃，表现出与ASD相关的社交缺陷。研究人员探究了重复阳极tDCS靶向内侧前额叶皮层（mPFC）对该模型社会行为的影响及其神经化学机制。研究发现，tDCS能够选择性改善部分社交缺陷，并伴随持续的神经化学改变。该研究发表于《Autism Research》。**
**研究人员采用的主要技术方法包括：利用雄性Tsc2
+/? Eker大鼠（Long-Evans背景，RRID:RGD625624）及野生型（WT）同窝对照，并在出生后第7天（P7）和P14腹腔注射海人藻酸诱导DSE。动物随机接受阳极tDCS或假刺激，于P33进行颅外电极植入手术，P35至P47连续12天给予刺激。通过旷场（OF）、新物体识别（NOR）、社会互动（SI）和社交识别记忆（SRM）测试，在基线（P30）、治疗后2周（T2，P61）和5周（T3，P81）三个时间点评估行为学变化。采用实时荧光定量PCR（qPCR）检测突触可塑性相关基因表达，并采用高效液相色谱法（HPLC）检测单胺类神经递质水平。**
**3.1 青春期前Tsc2
+/? DSE大鼠的社交缺陷**
**基线时，与WT相比，Tsc2
+/? DSE大鼠在社会互动（SI）测试中总社交接近行为显著减少，这主要由非肛周嗅探和跟随行为的时间和频率下降驱动；社交回避（逃避事件）呈增加趋势。在社交识别记忆（SRM）测试中，Tsc2
+/? DSE大鼠对新异社交伙伴的偏好指数（PI）显著降低，但总的社交探索时间未受影响。旷场（OF）测试中两组运动能力（总距离）无差异，但Tsc2
+/? DSE大鼠在中央区域停留时间显著增加。新物体识别（NOR）测试中，物体探索总量和偏好指数均无组间差异。这些结果表明，Tsc2
+/? DSE模型在青春期前即表现出特异的社交接近和社交识别缺陷，而一般非社交探索和识别功能相对完好。**
**3.2 阳极tDCS改善Tsc2
+/? DSE大鼠ASD相关的社交缺陷**
**线性混合效应模型（LMM）分析显示，社交接近行为存在显著的tDCS与基因型交互作用，但效应较弱；在T2和T3两个时间点，Tsc2
+/? DSE大鼠的社交接近行为仍显著低于WT，未能完全恢复。在社交回避方面，LMM分析显示基因型和tDCS的主效应均显著；T2时，假刺激的Tsc2
+/? DSE大鼠回避行为显著高于WT，而tDCS治疗组与WT无差异，且这一改善在T3时仍持续存在，表明tDCS对社交回避具有持久效应。此外，tDCS在T2时显著增加了社会探索行为（一种交互效应），但这种效应是短暂的，在T3时未持续。社交识别（对新伙伴的偏好）缺陷在Tsc2
+/? DSE大鼠中持续存在，但未受tDCS影响。tDCS对非社会行为（如运动、焦虑和物体识别）未见持续影响。**
**3.3 tDCS诱导的社交改善与单胺能系统的适应性变化相关**
**事后分析显示，tDCS不影响大部分脑区中Arc、BDNF和CaMKII等突触可塑性标志物的基因表达，仅在尾壳核（CPu）和背侧海马（dHip）中降低了Arc的表达。神经递质方面，Tsc2
+/? DSE大鼠内侧前额叶皮层（mPFC）中升高的多巴胺（DA）水平在tDCS后显著降低；而尾壳核（CPu）、背侧海马（dHip）和伏隔核（NAc）中异常的5-羟色胺（5-HT）水平经tDCS后均得到恢复。然而，未发现社会行为改变与神经递质水平之间存在一致且显著的相关性，仅观察到一些趋势。**
**讨论部分指出，本研究证明了tDCS对ASD相关社交行为的调节具有领域特异性，对社交回避的改善效果最为显著和持久，而对社交接近和社交识别的影响较弱或无影响，这提示不同社交维度可能由不同的神经环路调控。该模型结合了遗传突变与早期癫痫发作，为研究ASD共病癫痫提供了较高的转化价值。tDCS效果的持续性（长达5周）提示其可能通过诱导神经可塑性变化（如调节单胺能系统）发挥作用，而非仅仅产生急性效应。研究同时指出，tDCS对WT动物的行为也有影响，未来需要进一步优化刺激参数，并探索性别和DSE状态等因素的影响。**
**结论：总之，研究人员证明了重复阳极tDCS作用于内侧前额叶皮层（mPFC），能够部分挽救临床前遗传ASD模型中早期出现的社交缺陷，并伴有持续的行为和神经化学效应。研究结果为神经调节如何塑造ASD相关回路提供了机制见解，并支持继续开展基于刺激的转化治疗研究。**
