Hyper-reactivity to sensory input is a common and debilitating symptom in individuals with autism spectrum disorders (ASD), but the neural basis underlying sensory abnormality is not completely understood. Here we examined the neural representations of sensory perception in the neocortex of a Shank3B−/− mouse model of ASD. Male and female Shank3B−/− mice were more sensitive to relatively weak tactile stimulation in a vibrissa motion detection task. In vivo population calcium imaging in vibrissa primary somatosensory cortex (vS1) revealed increased spontaneous and stimulus-evoked firing in pyramidal neurons but reduced activity in interneurons. Preferential deletion of Shank3 in vS1 inhibitory interneurons led to pyramidal neuron hyperactivity and increased stimulus sensitivity in the vibrissa motion detection task. These findings provide evidence that cortical GABAergic interneuron dysfunction plays a key role in sensory hyper-reactivity in a Shank3 mouse model of ASD and identify a potential cellular target for exploring therapeutic interventions.
Una investigación realizada en ratones ha apuntado la posible causa por la cual personas con trastornos del espectro autista a menudo son muy sensibles a la luz, al ruido y a otros estímulos sensoriales. Se ha revelado un circuito neuronal aparentemente subyacente en esta hipersensibilidad, lo que posibilitaría una estrategia para desarrollar nuevos tratamientos.
Los investigadores descubrieron que modelos de ratón que carecían de la proteína Shank3 reaccionaban más intensamente a las sensaciones táctiles que les llegaban a través de sus bigotes en comparación con ratones genéticamente normales. En concreto, constataron que al tocar los bigotes de estos ratones, las neuronas excitadoras en la corteza somatosensorial estaban hiperactivas, un hecho sorprendente porque cuando falta Shank3, la actividad sináptica debería disminuir. Esto llevó a plantear la hipótesis de que la disminución de la actividad de las neuronas inhibidoras por bajos niveles de Shank3 permitiría que las neuronas excitadoras no se controlaran, lo que favorecería la hipersensibilidad sensorial.
Los investigadores recurrieron entonces a ratones modificados genéticamente para que fuese posible realizar en ellos experimentos de desactivación de la expresión de Shank3 exclusivamente en las neuronas inhibidoras de la corteza somatosensorial. Como habían sospechado, descubrieron que en estos ratones las neuronas excitadoras estaban hiperactivas.
https://www.nature.com/articles/s41593-020-0598-6
