蝌蚪药物接触autism-like效应模型链接

研究表明,胎儿暴露在化学物质或药物可以导致神经方面的问题。婴儿的母亲的怀孕期间癫痫药物valporic酸(VPA),例如,似乎一个患自闭症谱系障碍的风险升高。在一项新的研究中,科学家们开发了一个蝌蚪模型暴露的直接观察有害对大脑生理和行为的影响。连接可以理解为科学家提供机会发现如何阻止它。

“我们可以用这个来确定生物的目标,我们可以操纵影响救援,”埃里克·詹姆斯说,布朗大学的一位研究生和一篇论文的第一作者描述的研究神经科学杂志》上。“我们可以利用这个潜在识别valporic酸会导致神经发育障碍的机制。”

具体地说,研究揭示,运动员的相似之处与自闭症在人类大脑细胞的水平,网络,和行为,研究高级作者卡洛斯艾珍曼博士说,布朗的神经科学副教授。

“我们知道VPA暴露导致变更在神经回路和这个变更负责行为的影响,“艾珍曼博士说。

改变神经解剖

为了进行这项研究,艾珍曼博士的小组饲养蝌蚪在实验室中,暴露出一些在关键的时间窗口VPA视顶盖的发展,大脑的感觉处理关键部分。他们离开其他蝌蚪未曝光的实验控制。然后他们比较每组的神经解剖学和行为。

詹姆斯看到视顶盖的几个关键解剖差异。与其他神经元连接到电路,长长的树枝结构称为神经元轴突和树突。VPA-exposed蝌蚪树突的生长和分支异常根据他的测量,可能反映了不同的顶盖电路是如何成为连接在VPA-exposed开发。

他还测量了不同活动水平和电路和单个细胞的兴奋性,使它们。大脑中的神经元VPA蝌蚪显示增加兴奋和抑制性神经活动的频率比的控制。网络的细胞似乎更加活跃。结果所有出现符合内的神经连接没有通常的修剪,或精致,这是正常的连接大脑的成熟。

这就是你看到一个不成熟的大脑在不同的物种和不同的实验,”詹姆斯说。”,与神经发育障碍的概念缺乏修剪的地方。”

在人类中,自闭症是一种障碍,艾珍曼博士说。

“超级联接是一个效应可以解释很多的行为,”他说。

行为的影响

评估行为,共同通讯作者Arseny Khakhalin,前博士后艾珍曼博士实验室在巴德学院现,设计了一系列的测试。他和团队评估VPA-exposed是否和正常蝌蚪显示他们如何教育的差异(如鱼),避免明显的碰撞,容忍惊人的噪音,并成为容易发作。

蝌蚪”这些都不是自闭症行为,但他们同样的基本电路故障的后果是导致自闭症在人类身上,“Aizemnan说。

在所有四个行为措施,VPA蝌蚪模型表现出显著差异。他们不太可能去学校,连同其他蝌蚪游(社会化的蝌蚪代理,这是自闭症障碍);他们不是在避免接触动画图像投射在底部的培养皿;他们不习惯令人吃惊的声音(另一个模拟自闭症的人);和诱导癫痫发作更频繁和更短的比正常的蝌蚪。癫痫是也在许多自闭症患者共现。

继续研究

执行这些研究以来,詹姆斯继续研究的潜在生物学VPA对神经发育的影响。他看到VPA显著影响基因表达在发展中蝌蚪(药物会影响DNA是如何打开表达式)。他的希望可能是识别并阻止改变表达式可能会导致不适当的神经发育。

此外,蝌蚪模型为科学家提供了一种获得重要洞察更广泛的神经发育障碍的发展,艾珍曼博士说。在之前的工作中,例如,他的实验室看化妆品化学的神经和行为上的影响。随着时间的推移,这样的研究可能揭示模式在开发过程中暴露的机制改变神经系统。

“这建立了一系列的分析,我们可以使用适用于其他事情导致神经发育障碍”,艾珍曼博士说。“因此,我们可以发现他们之间的一些共性能的基本生物学基础。”

除了詹姆斯,艾珍曼博士,Khakhalin论文的其他作者珍妮顾,卡罗莱纳州Ramirez-Vizcarrondo Mashfiq哈桑,托里Truszkowski,韩宇奇Tan, Phouangmaly Oupravanh。

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