社会的相互作用の変化に関連する脳領域の自閉症マウスモデルでの研究

精神障害は特定の遺伝子に関連している可能性がありますが、特定の障害の根底にある脳の領域やメカニズムについてはよく理解されていません。

『SHANK3遺伝子』の突然変異または欠失は、自閉症スペクトラム障害（ASD）およびフェラン - マクダーミド症候群と呼ばれるそれに関連した障害と強く関連しています。

SHANK3の突然変異を有するマウスはまた、社会的相互作用の回避を含む自閉症に関連するいくつかの形質を示しますが、この行動に関与する脳領域は同定されていません。

マサチューセッツ工科大学（MIT）の神経科学者と彼の中国の研究グループによる新しい研究は、ASDに関連する社会的欠陥の根底にある神経回路への手がかりとなります。

 Nature Neuroscience誌に掲載されたこの論文は、SHANK3変異マウスの前帯状皮質（ACC）における構造的および機能的な障害が社会的相互作用の変化に関連していることを伝えています。

著者のひとり、MITのグオピン・ファン博士は次のように述べています。

「社会性障害での神経生物学的メカニズムは非常に複雑であり、マウスモデルでさえも多くの脳領域が絡んでいます。」

 「これらの発見は、ASDモデルにおけるこの社会的障害の原因となっている神経回路のマッピングにまた別のパズルのひとつを追加するものでしょう。」

Nature Neuroscience誌での論文は、MITのマクガヴァン脳研究所（McGovern Institute）の研究者でもあり、ブロード研究所（Broad Institute）にあるスタンレー精神医学研究センターの上級科学者でもあるファン博士と、中国西安にある第4軍事医科大学のワン・ウェンティン氏、そしてウー・シャンシ氏との共同研究の成果です。

前頭前皮質（PFC）や側坐核、手綱を含む脳領域への投影など、多くの脳領域が社会的相互作用に関与しているとされていますが、研究でSHANK3が欠損したマウスで見られる社会的相互作用の変化とPFCを明確に関連付けることができていませんでした。

この新しい研究において、著者らはその代わりにACCに焦点を当てました。脳領域は人間と動物モデルの社会的機能におけるその役割で注目されました。

 ACCは、費用便益の計算、動機付け、意思決定などの基本的な認知プロセスにおいても役割を果たすことが知られています。

研究者らはSHANK3を欠くマウスでは、ACCの興奮性ニューロン間のシナプスまたは結合部に構造的および機能的な破壊があることを発見しました。

研究者らはさらに、興奮性ACCニューロン単独でのSHANK3の欠損はこれらのニューロン間のコミュニケーションを混乱させるのに十分であり、社会的相互作用を反映する行動試験の最中のこれらのニューロンの異常が活動の減少につながったことを示しました。

SHANK3を欠くマウスにおける社会的嗜好および相互作用にこれらのACCニューロンを関与させたため、著者らはこれら同じニューロンを活性化することでこういった行動を救済することができるかどうかを試験しました。

研究者らはオプトジェネティクスと特種薬物を用いて、ACCニューロンを活性化し、SHANK3変異マウスの社会的行動の改善を確認しました。

「次の研究では、正常なマウスの社会的行動と自閉症モデルを調節するACCの下流の脳領域を探索することを計画しています。」

と、同研究の共同執筆者であるウェンティン・ワン氏は説明します。

 「これは、社会的行動の神経メカニズム、さらには神経発達障害における社会性の欠陥をよりよく理解するのに役立つでしょう。」

以前の臨床試験では、ACCの解剖学的構造がASD患者では、変化したか、または変化とともに機能不全であることが報告されていました。

これはこのSHANK3マウスからの知見がこれらの個人にも当てはまる可能性があることを示しています。

【以下のウェブサイトより引用】

Brain region linked to altered social interactions in autism model