Onderzoekers hebben een genetische invloed ontdekt die de verhouding tussen signaal en ruis in de hersenen verbetert en zo de aandacht bij muizen versterkt. Het onderzoek, geleid door Priya Rajasethupathy van Rockefeller University, verschijnt in Nature Neuroscience.
Het team screende het genoom van bijna 200 muizen afkomstig uit acht ouderlijnen, inclusief dieren met wilde afkomst, om genetische diversiteit te benaderen. Zo vonden ze een sterke genetische factor in de prefrontale cortex; muizen met betere aandachtscores hadden veel lagere niveaus van het Homer1-gen in dit gebied.
Vervolgstudies identificeerden twee korte isoformen, Homer1a en Ania3. Vermindering van deze isoformen tijdens een smal adolescentievenster maakte muizen sneller, accurater en minder afleidbaar in meerdere tests. Dezelfde genetische wijziging bij volwassen muizen had geen effect, wat wijst op een kritisch vroeg tijdsvenster voor Homer1-invloed. Op cellulair niveau zorgde minder Homer1 in prefrontale neuronen voor meer GABA-receptoren, stillere basisactiviteit en geconcentreerde activiteit wanneer aanwijzingen verschenen; neuronen spaarden activiteit voor belangrijke momenten.
De auteurs noemen het effect opvallend en relevant voor mensen en stellen dat de bevindingen een nieuwe weg openen naar therapieën die circuits kalmeren in plaats van stimuleren. Toekomstig werk zal de Homer1-genetica en een splitsingsplaats in Homer1 onderzoeken die mogelijk farmacologisch te richten is.
Moeilijke woorden
- prefrontale cortex — Vooraan in de hersenen betrokken bij denken
- screenen — Systeematisch controleren op bepaalde eigenschappenscreende
- isoform — Alternatieve versie van hetzelfde genproductisoformen
- adolescentievenster — Korte periode in de jeugd met grote gevoeligheid
- GABA-receptor — Eiwit op neuron dat remmende signalen opvangtGABA-receptoren
- geconcentreerd — Gericht op één belangrijk moment of taakgeconcentreerde
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voor- en nadelen zie je bij therapieën die zenuwcircuits kalmeren in plaats van stimuleren?
- Waarom is het belangrijk dat de genetische wijziging alleen in een vroeg tijdsvenster effect had?
- Hoe zouden de bevindingen bij muizen kunnen bijdragen aan onderzoek naar aandacht bij mensen?
Gerelateerde artikelen
PET-scans tonen veranderingen in hersenen bij Parkinson
Onderzoekers gebruikten PET-scans om twee hersenmarkers te meten: dopaminetransporters en synaptische dichtheid. Bij mensen met de ziekte van Parkinson is de relatie tussen deze markers verstoord, wat inzicht kan geven in het ziekteverloop.
Genetische sensor voor MRI maakt moleculaire activiteit zichtbaar
Onderzoekers van UC Santa Barbara ontwikkelden een modulair, genetisch gecodeerd eiwitsensor die zichtbaar is voor MRI. De sensor gebruikt aquaporine om waterbeweging te beïnvloeden en kan helpen bij het bestuderen van ziekten en bij dierstudies.
