怀孕期间服用的癫痫药物valporic acid(VPA)可能会增加自闭症的风险。

怀孕期间服用的癫痫药物valporic acid(VPA)可能会增加自闭症的风险。

为了进行这项研究,研究人员在实验室饲养蝌蚪,在视顶盖发育的关键时间窗口暴露一些蝌蚪,这是大脑感觉处理的关键部分。

他们留下了其他蝌蚪,作为实验对照。然后他们比较了每组的神经解剖和行为。

科学家们在视顶盖上看到了几个关键的解剖学差异。为了将其他神经元连接到电路中,神经元生长出称为轴突和树突的长分支结构。

缺乏修剪

根据测量结果,VPA暴露的蝌蚪的树突生长和异常分枝,可能反映了在暴露于VPA的过程中顶盖电路如何变得有线的差异。

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研究人员还测量了电路的活动水平和兴奋性以及构成它们的单个细胞的差异。与对照组相比,VPA蝌蚪脑中的神经元显示出兴奋性和抑制性神经活动的频率增加。细胞网络似乎也更活跃。

所有这些结果都与神经连接的过度生长相一致,而没有通常修剪或改进连接,这是大脑正常成熟的特征。

“这就是你在不同物种和不同实验的不成熟大脑中所看到的,”布朗大学研究生,“ 神经科学杂志”论文的第一作者埃里克詹姆斯说“这与神经发育障碍的观念一致,因为缺乏修剪。”

上学的可能性较小

研究资深作者,神经科学副教授Carlos Aizenman说,在人类中,自闭症就是其中之一。“超连接性是一种可以解释很多行为的效果。”

为了评估行为,共同通讯作者Arseny Khakhalin,Aizenman实验室的前博士后助理,现在在巴德学院,设计了一系列测试,以评估VPA暴露和正常蝌蚪是否表现出他们的学习方式(如鱼),避免明显的碰撞,容忍惊人的噪音,并且易患癫痫发作。

“这些不是蝌蚪中的自闭症行为,但它们是导致人类自闭症的相同基本电路故障的后果,”Aizemnan说。

在所有四种行为测量中,VPA蝌蚪模型显示出显着差异。

  • 他们不太可能上学和与其他蝌蚪一起游泳(社交的蝌蚪代理,自闭症受损)。
  • 他们没有那么好地避免接触投射在培养皿底部的动画图像。
  • 他们并不习惯于发出惊人的声音(另一种类似于自闭症的人)。
  • 诱发癫痫发作比正常蝌蚪更频繁和更短。众所周知,癫痫患有自闭症。

国家眼科研究所,国家科学基金会和布朗大学资助了这项研究。