بیش از 70 ژن با اختلال طیف اوتیسم (ASD) مرتبط است، یک وضعیت رشدی که در آن تفاوتهای مغز منجر به مجموعهای از رفتارهای تغییر یافته از جمله مشکلات زبان، ارتباطات اجتماعی، بیش فعالی و حرکات تکراری میشود. دانشمندان در تلاشند تا این ارتباط های خاص را ژن به ژن، نورون به نورون نشان دهند.
یکی از این ژن ها Astrotactin 2 (ASTN2) است. در سال 2018، محققان آزمایشگاه نوروبیولوژی تکاملی در دانشگاه راکفلر کشف کردند که چگونه نقص در پروتئین تولید شده توسط این ژن باعث اختلال در مدار مخچه در کودکان مبتلا به شرایط عصبی رشدی می شود.
اکنون همان آزمایشگاه دریافته است که از بین بردن این ژن به طور کامل منجر به چندین رفتار بارز اوتیسم می شود. همانطور که آنها در مقاله جدیدی در PNAS توضیح می دهند، موش هایی که فاقد ASTN2 بودند، رفتارهای متفاوتی از همنوعان نوع وحشی خود به چهار روش کلیدی نشان دادند: آنها کمتر صدا می زدند و اجتماعی می شدند، اما در رفتارشان بیش فعال و تکراری تر بودند.
مری ای. هاتن، سرپرست آزمایشگاه، می گوید: «این یک یافته بزرگ در زمینه علوم اعصاب است.» همچنین بر این داستان نوظهور تأکید می کند که مخچه دارای عملکردهای شناختی است که کاملاً مستقل از عملکردهای حرکتی آن است.
نقشی غیرمنتظره
در سال 2010، آزمایشگاه هاتن کشف کرد که پروتئینهای تولید شده توسط ژن ASTN2 به هدایت نورونها در هنگام مهاجرت آنها در طول توسعه مخچه و تشکیل ساختار آن کمک میکند. در مطالعه سال 2018، آنها خانواده ای را مورد بررسی قرار دادند که در آن سه فرزند هم اختلالات رشد عصبی و هم جهش ASTN2 داشتند. آنها دریافتند که در یک مغز توسعه یافته، پروتئین ها نقش هدایت کننده مشابهی دارند: آنها مکالمه شیمیایی بین نورون ها را با به راه انداختن گیرنده ها از سطوح عصبی حفظ می کنند تا جایی برای چرخش گیرنده های جدید ایجاد کنند. در یک ژن جهش یافته، پروتئین ها شکست می خورند. عمل می کند و گیرنده ها روی هم انباشته می شوند و در نتیجه ترافیکی ایجاد می شود که مانع از اتصالات و ارتباطات عصبی می شود. این تأثیر را می توان در مصائب کودکان، که شامل ناتوانی ذهنی، تاخیر زبانی، ADHD و اوتیسم می شود، مشاهده کرد.
این یافته بخشی از مجموعه رو به رشد شواهدی بود که نشان میدهد مخچه – قدیمیترین ساختار قشر مغز – نه تنها برای کنترل حرکتی بلکه برای زبان، شناخت و رفتار اجتماعی نیز مهم است.
برای مطالعه کنونی، هانزل میخواست ببیند که فقدان کامل ژن ASTN2 چه تأثیری بر ساختار مخچه و رفتار دارد. هانزل با همکاری با نویسندگان مطالعه، Zachi Horn، فوق دکترای سابق آزمایشگاه Hatten، و با کمک شیائوچینگ گونگ، از Weill Cornell Medicine، دو سال وقت صرف ساخت یک موش ناک اوت کرد که فاقد ASTN2 بود و سپس مغز و فعالیت هر دو را مورد مطالعه قرار داد. موش های شیرخوار و بالغ
موازی های رفتاری
موش های ناک اوت در چندین آزمایش رفتاری غیرتهاجمی شرکت کردند تا ببینند چگونه با هم آشیانه های نوع وحشی خود مقایسه می شوند. موش های ناک اوت ویژگی های متفاوتی را در همه آنها نشان دادند.
منبع:news-medical
