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Nature重磅-大脑成年可塑,发育障碍有救了?

自闭症、精神分裂症、癫痫……这些神经发育障碍常被认为源于早期发育的“固化的”缺陷,一旦错过窗口期便难以逆转。但今天《自然》最新研究给出了截然不同的答案。
哈佛大学麻省总医院团队发现,成年小鼠的大脑中,一类叫做PV阳性中间神经元的抑制性细胞,仍然保留着响应经验、改变自身连接强度的能力。这种能力被称作“经验依赖性可塑性”。而在自闭症等疾病中,正是这种可塑性出了问题—相关风险基因的突变,让PV神经元无法正常响应外界经验,导致兴奋与抑制失衡,最终引发认知障碍和癫痫。
研究团队在自闭症相关基因Cntnap2敲除小鼠中验证了这一猜想。这些小鼠的PV神经元突触减少,社交经验无法像正常小鼠那样增强其连接。但关键在于,研究者没有在幼年,而是在成年小鼠的PV神经元中强行上调了一个名为Meis2的基因—这个基因在正常小鼠响应社交时会自然升高,在模型小鼠中却无法被诱导。
结果令人振奋。成年期过表达Meis2,不仅恢复了PV神经元的突触数量和内在兴奋性,还修复了海马回路中兴奋与抑制的平衡。行为学上,原本存在空间记忆和社会记忆缺陷的模型小鼠,经过治疗后表现与健康小鼠无异。更值得注意的是,这些小鼠在6月龄后通常会出现癫痫,而Meis2治疗显著降低了癫痫的发生率和发作频率。
深层机制上,Meis2改善了神经集群的编码特异性,让大脑在回忆社交信息时激活更精准的神经元群体。同时,与记忆巩固密切相关的海马尖波涟漪也得到修复,其发生率、振幅和功率均恢复至正常水平。
这项研究的核心突破在于,它证明了神经发育障碍的病理机制并非永久性固化。即便在成年期,通过重启PV神经元固有的可塑性程序,依然可以逆转发育期遗留的环路缺陷和认知障碍。这为自闭症、精神分裂症等疾病的成年患者提供了一种全新的治疗思路—不再只是控制症状,而是从根本上修复神经环路的“自适应学习”能力。