Команда во главе с Прией Раджасетупати из Rockefeller University опубликовала в Nature Neuroscience результаты работы, в которой были просканированы геномы почти 200 мышей из восьми разных родительских линий, включая особей с дикой родословной, чтобы отразить генетическое разнообразие, характерное для людей. Такой подход позволил обнаружить сильное генетическое влияние в префронтальной коре — ключевой области внимания.
У наиболее внимательных мышей уровень гена Homer1 в этой области был существенно ниже. Локус с этим геном объяснял почти 20 процентов различий в внимании между животными. Дальнейший анализ показал, что эффект связан с двумя короткими вариантами гена — Homer1a и Ania3; мыши с естественно низким уровнем этих изоформ лучше проходили тесты на внимание.
Экспериментально снижая эти изоформы в подростковом периоде, учёные добивались более быстрого, точного и менее отвлекаемого поведения в нескольких задачах. Тот же приём у взрослых мышей не давал результата, что указывает на критическое влияние Homer1 в раннем развитии. На клеточном уровне уменьшение Homer1 в нейронах префронтальной коры увеличивало число GABA‑рецепторов — молекулярных «тормозов», — создавая более тихой базовый фон и позволяя возникать сфокусированным всплескам активности при появлении сигнала.
Авторы отмечают, что нейроны «экономили» активность для важных моментов вместо бессистемной стрельбы. Исследователи связывают открытие с возможным новым терапевтическим подходом — направлением на успокоение, а не стимуляцию мозговых цепей. Дальнейшие исследования будут изучать генетику Homer1 и участок сплайсинга в Homer1, который, по словам команды, «может быть фармакологически нацелен» как способ регулировать соотношение сигнала и шума в мозге.
- Журнал: Nature Neuroscience.
- Лидер проекта: Прией Раджасетупати.
- Ключевые варианта: Homer1a и Ania3.
Сложные слова
- префронтальная кора — область мозга в передней части лобной долипрефронтальной коре
- локус — место на хромосоме для конкретного гена
- изоформа — вариант белка или РНК из одного генаизоформ
- рецептор — белок на нейроне, уменьшающий его активностьGABA‑рецепторов
- сплайсинг — процесс изменения РНК после транскрипциисплайсинга
- терапевтический — связанный с лечением заболеваний или симптомовтерапевтическим
- всплеск — короткий резкий рост активности нейроноввсплескам
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему снижение активности гена в подростковом периоде могло давать эффект, а у взрослых не давать? Приведите возможные объяснения.
- Какие преимущества и риски вы видите в подходе, направленном на успокоение мозговых цепей вместо их стимуляции?
- Как использование мышей из разных родительских линий помогает учёным лучше понять генетическое разнообразие у людей?
Похожие статьи
Учёные отследили активность мозга по отдельным клеткам в течение суток
Учёные разработали экспериментальные и вычислительные методы для отслеживания активности нейронов в мозге мышей в течение суточного цикла. Работа, опубликованная в PLOS Biology, показала сдвиг активности от глубины к коре мозга.
Африка просит больше контроля над исследованиями в здравоохранении
Снижение внешней помощи и проблемы в здравоохранении побудили африканских лидеров требовать регионального контроля над исследованиями и производством лекарств и вакцин. Делегаты в Лусаке и учёные называют RD&I ключом к безопасности и росту.
Почему языковые модели ошибаются при умножении четырёхзначных чисел
Новое исследование показало, что современные большие языковые модели плохо умножают четырёхзначные числа, потому что не хранят и не используют промежуточные результаты. Метод ICoT и дополнительные цели обучения помогают моделям запоминать шаги и давать правильный ответ.