Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН и центра LIFT установили, почему животные с аутистоподобным поведением хуже справляются с обучением. В пресс-службе Российского научного фонда рассказали, что снижение когнитивных способностей вызвано комплексом структурных и молекулярных изменений в мозге, а не только проблемами с коммуникацией. Итоги исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry.
В эксперименте использовали мышей линии BTBR. Эта модель считается удачной для изучения аутизма, так как у грызунов отсутствует конкретная мутация, но их поведение и строение мозга напоминают человеческие РАС. Здоровых мышей и мышей с аутизмом тестировали на способность к обучению с помощью панели с отверстиями и световыми сигналами. Вознаграждением служила сладкая гранула.
С первым заданием (связь света и угощения) справились все. Но когда потребовалось запомнить последовательность из двух действий, мыши с моделью аутизма показали результат в десять раз хуже, чем здоровые особи. На третий день, когда лампочки не горели, они почти не получали награду. Это доказало, что проблема не в мотивации, а в неспособности гибко перестраивать поведение.
МРТ и анализ тканей выявили три типа нарушений. Во-первых, гиппокамп — зона, отвечающая за память, — у больных мышей был асимметричным: правая часть, важная для обучения, оказалась уменьшена. Плотность нейронов там была ниже в три раза. Во-вторых, у животных «схлопнулись» желудочки мозга, что указывает на замедление циркуляции и оттока спинномозговой жидкости. Это ухудшает очистку мозга от отходов клеток. В-третьих, нарушилось созревание белка BDNF: количество его незрелой формы, ослабляющей связи между нейронами, оказалось выше в 1,5–2 раза, а уровень зрелой не увеличивался.
Руководитель проекта Татьяна Ильчибаева пояснила, что белок BDNF теперь можно рассматривать как мишень для терапии РАС. В планах ученых — установить прямую связь между его синтезом и поведенческими нарушениями, а затем найти способы усилить созревание нейротрофина.
Ранее ученые составили первую «молекулярную карту» развивающегося мозга человека.
