Симптомы аутизма исчезли у мышей после прорывного открытия учёных из Стэнфорда

Гиперактивный «привратник» мозга может объяснять поведение при аутизме. Подавив активность этой области у мышей, исследователи обратили симптомы вспять, обнаружив неожиданную связь с препаратами от эпилепсии. Credit: Shutterstock

Учёные из Стэнфордского университета, изучающие неврологические основы расстройств аутистического спектра, обнаружили, что гиперактивность в определённой области мозга может вызывать поведение, обычно ассоциируемое с этим расстройством.

Используя мышиную модель заболевания, исследователи идентифицировали ретикулярное ядро таламуса — которое служит «привратником» сенсорной информации между таламусом и корой головного мозга — как потенциальную мишень для терапии.

Более того, им удалось обратить вспять симптомы, сходные с аутистическими — включая предрасположенность к судорогам, повышенную чувствительность к стимулам, увеличение двигательной активности, повторяющееся поведение и снижение социального взаимодействия — путём введения мышам препаратов, подавляющих активность этой области мозга.

Эти же препараты изучаются для лечения эпилепсии, что подчёркивает, где процессы, лежащие в основе расстройств аутистического спектра и эпилепсии, могут пересекаться в мозге, и почему они часто встречаются у одних и тех же пациентов.

Результаты исследования будут опубликованы 20 августа в журнале Science Advances. Старшим автором работы является профессор неврологии и неврологических наук Джон Хьюгенард (John Huguenard). Ведущий автор — доктор философии Сунг-Со Джанг (Sung-Soo Jang), постдокторант в области неврологии и неврологических наук.

Нейронные цепи, соединяющие таламус и кору головного мозга, уже связывали с аутизмом как у людей, так и на животных моделях, но роль ретикулярного ядра таламуса оставалась неясной.

В новом исследовании учёные записывали нейронную активность этой области мозга у мышей, одновременно наблюдая за поведением животных. У мышей, генетически модифицированных для моделирования аутизма (нокаутные мыши по гену Cntnap2), ретикулярное ядро таламуса демонстрировало повышенную активность, когда животные сталкивались со стимулами вроде света или струи воздуха, а также во время социальных взаимодействий. Эта область мозга также проявляла всплески спонтанной активности, вызывавшие судороги.

Эпилепсия гораздо более распространена среди людей с аутизмом, чем в общей популяции — 30% против 1%, — хотя механизмы этой связи плохо изучены. Учитывая это, исследователи протестировали экспериментальный препарат от судорог Z944 и обнаружили, что он обратил вспять поведенческие дефициты у мышиной модели аутизма.

С помощью другого экспериментального метода, который генетически модифицирует нейроны для реакции на специально разработанные препараты (известного как DREADD-нейромодуляция), исследователи смогли подавить гиперактивность ретикулярного ядра таламуса и обратить вспять поведенческие дефициты у мышиной модели аутизма. Они даже смогли вызвать эти поведенческие дефициты у нормальных мышей, искусственно повысив активность в ретикулярном ядре таламуса.

Новые результаты подчёркивают ретикулярное ядро таламуса как новую мишень для лечения расстройств аутистического спектра.

Источники:

Материалы предоставлены Stanford Medicine.

Sung-Soo Jang, Fuga Takahashi, John R. Huguenard. Reticular thalamic hyperexcitability drives autism spectrum disorder behaviors in the Cntnap2 model of autism. Science Advances, 2025; 11 (34) DOI: 10.1126/sciadv.adw4682