Neocortical localization and thalamocortical modulation of neuronal hyperexcitability contribute to Fragile X Syndrome.
Neocortical localization and thalamocortical modulation of neuronal hyperexcitability contribute to Fragile X Syndrome.
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DOI：
10.1038/s42003-022-03395-9
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发表时间：
2022-05-11
影响因子：
5.9
通讯作者：
Erickson CA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pedapati EV;Schmitt LM;Ethridge LE;Miyakoshi M;Sweeney JA;Liu R;Smith E;Shaffer RC;Dominick KC;Gilbert DL;Wu SW;Horn PS;Binder DK;Lamy M;Axford M;Erickson CA
脆性 X 综合征 (FXS) 是一种单基因形式的智力障碍和自闭症，其中完善的基因敲除 (KO) 动物模型表明神经元过度兴奋和异常伽马频率生理学是关键疾病特征的基础。将这些发现转化为患者可能会确定易于处理的治疗目标。使用静息态脑电图数据的源模型，我们报告了 FXS 的发现，包括 1) 局部伽马活动增加，2) θ/α 活动普遍变化，表明丘脑皮质调制被破坏，加上伽马功率升高，3) 基于女性性别的低频和高频异常的逐步调节，以及 4) 这种生理学与智力障碍和神经精神症状的关系。我们的观察结果将 Fmr1−/− KO 小鼠的研究结果扩展到 FXS 患者，并提出丘脑皮质调节破坏在局部过度兴奋中的关键作用。这种系统级机制受到的临床前关注有限，但对于理解基本疾病机制具有重要意义。来自 70 名脆性 X 综合征患者的大型脑电图数据集揭示了神经活动的独特变化，并强调了丘脑皮质调节中断在局部过度兴奋中的作用。
Fragile X Syndrome (FXS) is a monogenetic form of intellectual disability and autism in which well-established knockout (KO) animal models point to neuronal hyperexcitability and abnormal gamma-frequency physiology as a basis for key disorder features. Translating these findings into patients may identify tractable treatment targets. Using source modeling of resting-state electroencephalography data, we report findings in FXS, including 1) increases in localized gamma activity, 2) pervasive changes of theta/alpha activity, indicative of disrupted thalamocortical modulation coupled with elevated gamma power, 3) stepwise moderation of low and high-frequency abnormalities based on female sex, and 4) relationship of this physiology to intellectual disability and neuropsychiatric symptoms. Our observations extend findings in Fmr1−/− KO mice to patients with FXS and raise a key role for disrupted thalamocortical modulation in local hyperexcitability. This systems-level mechanism has received limited preclinical attention but has implications for understanding fundamental disease mechanisms. A large EEG dataset from 70 patients with Fragile X syndrome reveals unique changes in neural activity and highlight the role for disrupted thalamocortical modulation in local hyperexcitability.
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DOI：
10.1038/s41583-021-00445-9
发表时间：
2021-05
期刊：
Nature reviews. Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Deng PY;Klyachko VA
通讯作者：
Klyachko VA
DOI：
10.1176/appi.ajp.2015.14091200
发表时间：
2016-04-01
期刊：
The American journal of psychiatry
影响因子：
--
作者：
Clementz BA;Sweeney JA;Hamm JP;Ivleva EI;Ethridge LE;Pearlson GD;Keshavan MS;Tamminga CA
通讯作者：
Tamminga CA
影响因子：
5.5
作者：
Chemin, J;Monteil, A;Lory, P
通讯作者：
Lory, P
影响因子：
4.3
作者：
Battaglia D;Hansel D
通讯作者：
Hansel D
DOI：
10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
发表时间：
1995-01-01
影响因子：
5.8
作者：
BENJAMINI, Y;HOCHBERG, Y
通讯作者：
HOCHBERG, Y