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Sci Adv:自闭症中的“双通道故障”:西安交通大学李燕和马现仓发现ACC两条平行环路分别掌管社交与注意力,可独立修复5 g5 J( ~" N; N7 ^* O# d& V$ m
来源:iNature 2026-08-01 13:42' p" Y1 c- U$ u& S9 H/ ]
该研究鉴定出前扣带回皮层(ACC)中两个功能不同的谷氨酸能神经元亚群,它们分别投射至不同的下游靶区:未定带(ZI)和丘脑网状核的边缘部分(lTRN)。
$ j+ V1 U% W0 d z4 w _在神经精神疾病(如自闭症谱系障碍,ASD)患者中,协调社会行为与注意力控制的神经机制常常同时受到干扰。然而,同一脑区内不同的神经环路如何分别调控这些功能尚不清楚。
4 N l1 Z% \8 ^- T# |4 O& I2026年7月8日,西安交通大学李燕和马现仓共同通讯在Science Advances 在线发表题为“Parallel anterior cingulate cortex pathways underlie dissociable social and attentional outputs”的研究论文。该研究鉴定出前扣带回皮层(ACC)中两个功能不同的谷氨酸能神经元亚群,它们分别投射至不同的下游靶区:未定带(ZI)和丘脑网状核的边缘部分(lTRN)。
' ?1 o9 k! D; `$ Z0 S/ a& L这两个ACC亚群差异性地介导社会互动和注意力分配。在Shank3b突变ASD模型小鼠中,这两种行为均表现出缺陷。光遗传学激活ACC→ZI环路可改善社交障碍,而激活ACC→lTRN通路则可恢复注意力表现。作者的研究揭示了ACC中可分离的神经元亚群及其下游环路在社会行为和注意力控制中的作用,为未来调控精神疾病患者相关症状的环路层面研究提供了新的见解。
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* U. X ~' m1 V社会行为和注意力加工是两种进化上保守的功能,对于生存和繁殖具有至关重要的意义。这些适应性功能使动物能够感知环境因素,并促进形成社会纽带、合作以及即时响应各种刺激所必需的交互作用。越来越多的证据表明,相当大比例的孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorders, ASDs)儿童也同时表现出注意力加工方面的共病缺陷;此类障碍是一组以显著社会功能缺损为特征的高患病率神经发育障碍。这些发现提示大脑内社会控制与注意力控制存在保守的调节机制。尽管以往的研究已分别描绘了每种功能所依赖的神经回路,但对于高级脑中枢如何实施协调一致的控制以调控社会交互作用和注意力控制,目前仍缺乏具体的实验证据。/ P/ h& K/ H- Y
前扣带回皮层(Anterior Cingulate Cortex, ACC)被认为是产生自上而下信号、整合来自不同脑区的传入信息、并将信息传递给广泛皮层下区域的主要脑区之一。这些多样化的输出赋予了ACC高度异质性的功能,包括注意力控制、社交能力、疼痛调节以及焦虑。此前在人类和灵长类动物中进行的研究已经证明了ACC在社会行为和注意力加工中的关键作用,这些发现与后续关于调控啮齿类动物ACC活性的研究结果一致。尽管ACC在调控社会行为和注意力方面的作用已被初步确认,但ACC中是否存在不同的或重叠的表征来响应社会刺激和注意力信号,目前尚不明确。此外,ACC内部信息的组织动力学特征及其向下游核团(特别是参与社会行为和注意力控制的核团)的传递机制也有待阐明。
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图1.ACCCaMKII→ZI回路,而不是ACCCaMKII→lTRN回路,介导社会行为(摘自Science Advances)
5 z& T- k/ V0 d- h在本研究中,作者系统阐明了ACC内不同的神经元亚群如何组织和传递自上而下的信息以介导社会和注意力行为。作者还识别了Shank3b-/-小鼠(一种成熟的孤独症动物模型)中存在的注意力缺陷和社会缺陷,并探讨了如何通过靶向ACC锥体神经元来改善这些共病表型。
* v/ I- \( G; c2 Y参考消息:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec8032
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