社交障礙的“解藥” 或許在大腦皮層下

近日，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院徐晗教授課題組揭示了前額葉皮層抑制性神經(jīng)元在社交中的活動規(guī)律，并發(fā)現(xiàn)了其調(diào)控社交行為的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動機制。這不僅加深了人類對社交行為發(fā)生機制的認識，并為自閉癥等神經(jīng)精神疾病患者社交障礙的治療提供了新思路。該研究在線發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)進展》上。

雖然大腦中抑制性神經(jīng)元的數(shù)量相對較少，僅占全部皮層神經(jīng)元的10%—20%，但它們的種類繁多。相比在影響社交行為的興奮性神經(jīng)元方面取得的研究進展，一直以來科學(xué)家對抑制性神經(jīng)元的作用知之甚少。

近年來，得益于抑制性神經(jīng)元類型的轉(zhuǎn)基因小鼠的制備，以及在體多通道記錄、光遺傳學(xué)和藥理遺傳學(xué)等先進實驗技術(shù)的發(fā)展，科研人員才有機會直接記錄這些神經(jīng)元并研究它們在社交行為中的功能。

“大腦的興奮性與抑制性就像汽車的油門和剎車，兩者在相互配合、相互制衡中，促進人的正常社交?！闭劶皟煞N神經(jīng)元的功能，課題組成員劉玲打了個比方。她介紹說，研究過程中，課題組對小鼠前額葉皮層中PV 陽性神經(jīng)元和SST 陽性神經(jīng)元開展了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在社交行為發(fā)生時，小鼠前額葉皮層PV 陽性神經(jīng)元動作電位發(fā)放率增加，并在網(wǎng)絡(luò)水平產(chǎn)生低頻伽馬振蕩活動。

“單個抑制性神經(jīng)元可以發(fā)放動作電位，而數(shù)量眾多的神經(jīng)元群體則可以產(chǎn)生一定頻率范圍的網(wǎng)絡(luò)振蕩活動，其中低頻伽馬振蕩是指20—50 赫茲的網(wǎng)絡(luò)振蕩活動。”徐晗解釋道，與此同時，SST 陽性神經(jīng)元動作電位發(fā)放率卻沒有發(fā)生顯著變化，且抑制這一神經(jīng)元對社交行為和伽馬振蕩能量也不會產(chǎn)生影響。

有趣的是，與PV 陽性神經(jīng)元一樣，當課題組以低頻伽馬頻率激活SST 陽性神經(jīng)元時也能夠增加低頻伽馬振蕩能量并產(chǎn)生促社交行為效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)提示，除了PV 陽性神經(jīng)元之外，SST 陽性神經(jīng)元也可作為改善社交障礙的潛在治療靶點。

徐晗認為，前額葉皮層抑制性神經(jīng)元在調(diào)控社交行為中，網(wǎng)絡(luò)低頻伽馬振蕩發(fā)揮了重要作用，它好比樂隊指揮家的手勢，能夠有效協(xié)同前額葉皮層興奮性神經(jīng)元的活動，從而促進社交行為的發(fā)生。增加前額葉皮層低頻伽馬振蕩活動可以促進小鼠的社交能力。