自闭症小鼠有小脑特有的运动学习障碍

我们大多数人都熟悉自闭症的典型行为特征:社会行为缺陷和重复行为。然而，运动异常也是自闭症行为谱系的一部分。这些通常与大脑皮层功能障碍有关，但最近的研究也涉及小脑。

小鼠的自闭症表型

Shank2是一种编码突触后蛋白质的基因，与自闭症谱系障碍(ASD)有关。简而言之，小鼠中这种基因的失活会产生“自闭症小鼠”(Won et al。自然2012)。

Shank2和运动问题

Shank2蛋白在小脑中大量存在，尤其是在浦肯野细胞(PCs)中，但这并不一定意味着在这些自闭症模型中观察到的运动问题来自小脑。为了解决这个问题，两个研究小组最近制造了小脑Shank2缺陷的小鼠。

彼得et al。发表他们的发现2016年3月发表在《自然通讯》上Ha等．撰写了一篇文章发表在神经科学杂志上

Shank2基因缺失

为了确定小脑Shank2在自闭症中的作用，两组研究人员比较了全脑和小脑特异性Shank2敲除小鼠的行为和运动异常。

社会表型

有趣的是，虽然Peter和他的同事在PC特异性敲除的小鼠中发现了与ASD一致的运动学习和社会交往表型，但Ha等人没有在他们的小鼠中发现社会交往障碍。

根据作者的说法，这可能是由于这些敲除的产生方式不同(例如，不同的外显子缺失和略有不同的遗传背景)。

行为测试

两组人都进行了一系列行为测试，以评估运动表现、社交行为、重复行为和焦虑。用于这些评估的测试包括三室社会互动测试、大理石掩埋、露天场地和嗅觉测试。在运动表现和学习测量方面，对小鼠进行了测试ErasmusLadder．

ErasmusLadder

ErasmusLadder是一个完全自动化的测试，在这个测试中，老鼠必须学会有效地跨越水平梯子。在它们熟悉了梯子(第一阶段)后，在第二阶段，老鼠会遇到一个障碍，在这个障碍中，梯子的一个台阶被抬高。障碍物与声音提示配对，使系统能够评估运动学习。动物在重复奔跑中如何处理这种障碍，可以解释小脑功能。关于ErasmusLadder测试背后的原理，请观看下面的视频。

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适应问题

彼得et al。在第一阶段的PC特定敲除中没有观察到显著的ErasmusLadder电机性能问题，这意味着他们能够学习有效地跨越水平梯子。

然而，当它们在第二阶段遇到障碍时，问题就出现了。在有挑战的跑步中，控制组的老鼠加快速度以避开障碍物;PC淘汰赛没有采用这种策略。Peter等人得出结论，小脑Shank2对联想运动适应确实很重要。

不同的社会表型

Ha等人的研究结果并不完全相同。他们的个人电脑特定击倒有问题在运动性能，已经显示出学习困难在无挑战的梯子跨越。事实上，这些小鼠表现出与全球突变体相同的运动缺陷，并且与Peter等人的小鼠不同，表现出正常的社会行为。

因此，虽然彼得和他的同事们的研究结果指出了个人电脑在社会行为中的作用，但哈等人的研究并没有证实这一点。

电机测试

Ha和同事研究的另一个有趣的结果是，虽然PC特异性敲除显示在ErasmusLadder上运动协调受损，但他们在旋转杆测试中表现正常，这表明Shank2在不同的运动功能中有非常明显的影响。这显示了几种类型的电机测试的附加价值，以及在此场景中ErasmusLadder测试的敏感性。

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了解更多

想了解更多关于ErasmusLadder的信息，请访问www.leeacoustics.com/erasmusladder．以下是有关刊物的参考资料:

• 哈,美国;李,d;曹,屈服强度;钟,c;柳,Y.-E。金,j .;李,j .;金,w;金,h;Bae Y.C.; Tanaka-Yamamoto, K.; Kim, E. (2016).小脑Shank2调节兴奋性突触密度、运动协调和特定的重复和焦虑样行为。神经科学杂志，36 (48), 12143年。
• 彼得,美国;十Brinke M.M.;Stedehouder, j .;Reinelt:;吴,b;周,h;周,k;Boele周宏儒。;库什纳,S.A.;李,M.G.; Schmeisser, M.J.; Boeckers, T.M.; Schonewille, M.; Hoebeek, F.E.; De Zeeuw, C.I. (2016).功能障碍的小脑浦肯野细胞有助于shank2缺陷小鼠的自闭症样行为。自然通讯，7: 12627。
• 赢了,h;李,H.R.;Gee, H.Y, Mah, w;金系统;李,j .;哈,美国;钟,c;荣格,静电的;曹,屈服强度;公园,信号发生器; Lee, J.S.; Lee, K.; Kim, D.; Bae, Y.C.; Kaang, B.K.; Lee, M.G.; Kim, E. (2012).通过恢复NMDA受体功能，shank2突变小鼠的自闭症样社会行为得到改善。自然，486, 261 - 265。