摘要
西班牙阿利坎特市UMH-CSIC神经科学研究所的Juan Lerma教授的团队发现了与大脑兴奋和抑制之间的平衡有关的GRIK1基因。GRIK1基因位于…
西班牙阿利坎特市UMH-CSIC神经科学研究所的Juan Lerma教授的团队发现了与大脑兴奋和抑制之间的平衡有关的GRIK1基因。
GRIK1基因位于21号染色体上，在唐氏综合症患者中，该基因被重复了三次，因此他们的许多基因的剂量更高。这种特殊的基因在神经元之间的交流中起着非常重要的作用，调节大脑中主要的抑制性神经递质GABA的释放。
为了维持正常的大脑功能，神经元之间良好的通讯调节是必要的。这种交流是通过神经递质进行的，可以是兴奋性的，也可以是抑制性的，相当于神经系统的油门和刹车。
兴奋性或抑制性神经递质的释放发生在神经元之间的接触点，即突触。兴奋性和抑制性神经传递的正确平衡使神经回路正常工作成为可能。像焦虑、抑郁、精神分裂症、双相情感障碍或自闭症这样明显不同的病理，都有一个共同点，那就是大脑中兴奋/抑制平衡的破坏。
“我们已经在唐氏综合症的小鼠模型中发现，在兴奋和抑制海马体的某些神经回路之间存在不平衡的问题。海马体是一种与记忆和空间定位相关的大脑结构。”这种不平衡取决于GRIK1的剂量。通过基因操作技术，我们已经在我们的唐氏综合症模型中标准化了GRIK1的剂量，恢复了兴奋和抑制之间的不平衡，”Lerma教授解释道。
这项研究的第一作者塞尔吉奥·瓦尔布埃纳解释说:“当这种基因的剂量在这种转基因老鼠身上正常化时，空间记忆问题就消失了。”Lerma教授指出，这种抑制不平衡所引起的变化是很细微的，在对唐氏综合症的多年研究中一直没有引起人们的注意。
去年，Lerma教授的团队已经证明了突触传递强度的微小变化是如何显著改变行为的，这取决于受影响的大脑结构。
当大脑扁桃体突触传递强度发生变化时，恐惧或焦虑反应会受到影响。Lerma教授说，如果前额叶皮层的传播强度发生变化，就会导致人际关系出现问题，或者攻击性增强。现在，这项发表在《自然通讯》杂志上的新研究表明，海马体进一步的抑制性失衡导致了与空间记忆相关的改变，这可能是唐氏综合症患者方向感缺失的原因。
唐氏综合症是导致认知功能障碍最常见的遗传原因，因此揭示导致这些缺陷的生理机制是一个重要的挑战。1866年，约翰·兰登第一次描述道，唐氏综合症的特征是21号染色体多了一个拷贝，这导致了一些医学问题。
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