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二号站平台Foxg1基因像一个分子旋钮一样控制着大脑皮层的活动

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它的工作原理就像一个非常精细的“分子旋钮”,能够调节大脑皮层神经元的电活动,这对我们大脑的功能至关重要。它的名字叫Foxg1,它是一种基因,它前所未有的作用是刚刚发表在《大脑皮层》杂志上的发现的主角。Foxg1已经被认为是一种“主基因”,能够协调我们前中枢神经系统发育所必需的数百种其他基因的活动。
 
正如这项新研究所报道的,神经元的“兴奋性”,即它们对刺激的反应能力、彼此间的交流能力和完成所有任务的能力,也取决于这个基因。为了发现这一点,研究人员开发并研究了动物和细胞模型,其中Foxg1有一种人为改变的活动:缺乏活动,就像患有罕见的Rett综合征的患者一样,这导致了自闭症领域的临床表现;或者是一种过度行为,就像西方综合症的一种特殊变体,表现为神经系统症状,如严重的癫痫和严重的认知障碍。根据科学家们在研究中得出的结论,“旋钮”的缺陷在于大脑中改变了的电活动,这对整个系统产生了重要的影响,与上面提到的两种综合症所发生的情况类似。
 
研究人员说,阐明这一机制有助于更深入地了解我们的中枢神经系统在疾病和健康时的功能,2号站这是评估未来可能对这些疾病进行治疗的基本步骤。刚刚发表的是关于Foxg1基因的三个系列研究的最新成果,最近由SISSA的研究人员在大脑皮层上发表。它是一个项目的结果开始五年多前,看到团队的教授Antonello Mallamaci SISSA的前线特兰托大学的研究人员和比萨的神经科学研究所,该节目的支持下基金会,基金会的杰罗姆·勒和FOXG1研究基金会的。
 
“主基因”的许多能力
 
我们知道这个基因对前中枢神经系统的发育很重要。在之前的研究中,我们已经强调了它是如何参与特定脑细胞、星形胶质细胞以及神经元树突的发育的。神经元树突是神经细胞的一部分,负责将传入的电信号传输到细胞中。事实上,它在受Rett和West综合征的特定变体影响的患者中发生了突变,我们分别在这两种综合征中看到该基因的活性不足和过度,这使我们探索其作用也可能是另一种作用的可能性。而且,从已经出现的情况来看,似乎也是如此。
 
SISSA的Antonello Mallamaci教授
 
的研究成果
 
根据研究,Foxg1的电活动激活遵循一个正电路。马拉马西教授解释说:“如果基因非常活跃,大脑皮层的电活动就会增加。此外,当神经元活跃时,它的工作就会更加困难。简而言之,一个过程哺育另一个过程。显然,在正常情况下,系统会在某一点减速。“然而,如果基因功能异常,2号站代理或者像上述两种综合征中所发生的那样,在多个副本中发现了基因,那么平衡点就会改变,电活动也会改变。”所有这些,除了让我们了解病理机制外,还告诉我们Foxg1恰恰是大脑皮层电活动的关键调节器”。
 
下一步,教授解释说,将是理解中介基因的作用,即许多基因中的一些基因的行为是由主基因Foxg1调控的。这项分析对于更详细地了解该基因在正常和病理条件下如何工作是很重要的。
 
主基因如何产生病理效应,何时及如何干预
 
了解Foxg1控制的分子机制对于研究干预治疗的可能靶点也很重要。鉴于找到治疗这些疾病的方法是非常困难的,所以深入研究你可能会发现,例如,大多数问题恰恰是由Foxg1调控的一些“操作人员”造成的。因此,我们应该把注意力集中在这些目标上,而不是集中在主基因上,或许可以使用已经存在并被认为在弥补这些特定缺陷方面有用的药物。”

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