研究揭示了基因控制机制如何定义发育中的脑干神经元的身份

赫尔辛基大学最近的一项研究揭示了基因控制机制如何定义脑干中正在发育的神经元的身份。研究人员还表明，脑干神经元的分化失败会导致行为异常，包括活动过度和注意力不足。

哺乳动物的大脑很大，但其活动状态受较少数量的神经元控制。其中许多位于大脑干(大脑的进化保守部分)中，它控制情绪，动机和运动活动。脑干神经元是什么样的?它们如何在胚胎脑中发育?它们的发育缺陷如何在大脑活动和行为中反映出来?

由赫尔辛基大学生物与环境科学学院的Juha Partanen教授领导的研究小组通过研究胚胎脑干中的基因调控解决了这些问题。

很大程度上已经在胚胎的早期确定了神经元的表型。我们已经显示了神经元分化开始后不久表达的某些选择基因，并控制其他神经元特异性基因的活性，如何确定发育中的神经元的身份。

过去几年为我们提供了非常强大的工具来研究单个细胞中的基因表达。通过分析胚胎脑细胞中的基因产物，我们现在可以追踪神经元的分化路径，并检查当发育中的细胞采取不同路径时到底发生了什么，例如成为抑制或激活其靶标的神经元。

分化路径分支产生大脑功能所基于的非凡的神经元多样性。根据基于基因表达的身份，未成熟的神经元会在大脑中找到自己的位置，并与神经回路的其他组件建立联系。

如果基因表达的路标指向错误的方向并且发育中的神经元路线错误怎么办?在脑干中，这对脑功能和行为都有严重影响。

在这种情况下，“我们研究了激活或抑制多巴胺能和5-羟色胺能神经递质系统的神经元分化失衡的小鼠。这些小鼠活动过度且冲动，它们的奖赏感官和学习有所改变。它们的活动过度可以缓解用来治疗人类注意力和多动症的药物。” Partanen澄清说。

总之，Partanen指出：“尽管进行了积极的研究，许多人类行为障碍的发展基础仍知之甚少。我们尚不知道我们研究的神经元的人类对应物是否参与了这些缺陷。但是，从角度来看在行为调节方面，这一特定的神经元群非常重要，关于它们的了解仍然很多。”

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