Таламус и аутизм: новые горизонты терапии?

Новое исследование Стэнфордского университета раскрывает неожиданные грани работы мозга при аутизме. Учёные обнаружили, что гиперактивность одного глубоко расположенного "реле" в мозге — таламуса — может провоцировать типичные поведенческие симптомы аутизма.Работа была опубликована в научном журнале Science Advances.

Аутизм (ранее часто называли "аутизмом спектра", ASD) — это нарушение развития, проявляющееся сложностями в взаимодействии, необычными повторяющимися действиями и часто высокой чувствительностью к раздражителям. Обычно исследования сосредоточены на поверхностных слоях мозга — коре, отвечающей за речь и мышление. Но на этот раз учёные занялись таламусом: это как центральный вокзал мозга, через который проходят сенсорные и двигательные сигналы.

Профессор неврологии Джон Хьюгенард объясняет, что именно таламус фильтрует потоки информации, поступающие извне, и помогает "собирать входящие поезда" сигналов для коры мозга. Особое внимание команда уделила оболочке таламуса — ретикулярному таламическому ядру (РТ). Эта область, как фильтр, решает, какую информацию пропустить, а какую задержать, а ещё участвует в регулировании сна, внимания и бодрствования. Ранее дисфункции этого участка связывали с эпилепсией, депрессией и даже шизофренией.

Почему РТ? Потому что у людей с аутизмом часто встречаются эпилептические приступы, а РТ, будучи "перевозбуждённым", способен генерировать похожую активность. Чтобы проверить гипотезу, учёные использовали мышей с выключенным геном Cntnap2 — одной из генетических причин аутизма у людей. Эти мыши демонстрировали "поведение аутиста": избегали других, были очень чувствительны к звукам и свету, занимались самоуглублённым уходом и страдали судорогами.

Замеры показали: у "аутичных" мышей нейроны РТ стреляли куда чаще, чем у обычных, причём реагировали не только на стимулы, но даже без них — то есть "дёргались" просто так. А попытки искусственно активизировать РТ у нормальных мышей словно включали у них все признаки аутизма.

Дальше — интереснее. Учёные решили "успокоить" РТ двумя способами: либо препаратом Z944 (разрабатывался для лечения приступов, влияет на активность нейронов), либо специальной химической методикой, выключающей отдельные клетки. Оба способа снизили активность РТ и чудесным образом сделали поведение подопытных более близким к норме: мыши стали менее навязчивыми в движениях, чаще контактировали с сородичами, вели себя как обычные зверьки.

Такой успех удивил даже самих исследователей. Получается, ключевые черты аутизма у мышей связаны с таламусом, а не исключительно с корой, как считалось раньше. Более того, известные противоэпилептические препараты (например, блокаторы кальциевых каналов) могут стать основой для новых подходов к терапии.

Но, конечно, есть нюансы. Всё это пока только в мышах и при определённой мутации. Ген Cntnap2 — лишь один из множества генов, причастных к аутизму, и сложно говорить о применении на людях и с другими формами расстройства. Даже сам Z944 не одобрен для людей с аутизмом.

Учёные честно признают: прежде чем пробовать что-то подобное в клиниках, надо проверить универсальность эффекта и безопасность. Если же новый путь подтвердится — исследования станут фундаментом для будущих клинических испытаний.

Статья "Reticular thalamic hyperexcitability drives autism spectrum disorder behaviors in the Cntnap2 model of autism" подготовлена учёными Сун-Су Чангом, Фугой Такахаши и Джоном Хьюгенардом.