Meccanismi cerebrali alla base dell’ipersensibilità sensoriale in un modello murino di disturbo dello spettro autistico

L’autismo colpisce circa 1 individuo su 36 ed è caratterizzato da sfide significative nell’interazione sociale e nella comunicazione. Circa il 90% dei pazienti con autismo soffre anche di un’ipersensibilità sensoriale anomala che influenza profondamente il loro funzionamento quotidiano. Questa ipersensibilità si traduce in risposte esagerate o attenuate agli stimoli sensoriali comuni come il suono, la luce e il tatto, che portano a uno stress considerevole e a un ulteriore ritiro sociale. La precisa regione del cervello responsabile di questa disfunzione sensoriale è sconosciuta, il che ostacola gli sforzi terapeutici.

I ricercatori dell’IBS hanno studiato un modello murino di ASD con una mutazione nel Grin2b gene, che codifica per la subunità GluN2B dei recettori NMDA. I recettori NMDA, un tipo di recettore del glutammato nel cervello, hanno attirato l’attenzione nel contesto dell’autismo grazie al loro ruolo cruciale nella trasmissione sinaptica e nella plasticità neurale. Si è ipotizzato che il Grin2b la mutazione genetica nei topi indurrebbe fenotipi simili all’ASD, comprese anomalie sensoriali, e che alcuni meccanismi cerebrali potrebbero svolgere un ruolo importante.

I ricercatori hanno monitorato l’attività neurale e la connettività funzionale nel cervello di questi topi utilizzando marcatori attività-dipendenti e la risonanza magnetica funzionale (fMRI). In questi topi, i ricercatori hanno scoperto un aumento dell’attività neuronale nella corteccia cingolata anteriore (ACC). L’ACC è una delle regioni corticali di ordine superiore che è stata ampiamente studiata per le funzioni cerebrali cognitive ed emotive, ma è stata sottovalutata per le anomalie sensoriali legate alle malattie cerebrali.

È interessante notare che, quando l’iperattività dei neuroni dell’ACC è stata inibita utilizzando metodi chemiogenetici, l’ipersensibilità sensoriale è stata normalizzata, indicando il ruolo chiave dell’iperattività dell’ACC nell’ipersensibilità sensoriale associata all’autismo.

Il direttore KIM Eunjoon afferma: “Questa nuova ricerca dimostra il coinvolgimento della corteccia cingolata anteriore (ACC), nota per la sua profonda associazione con le funzioni cognitive e sociali, nell’ipersensibilità sensoriale nell’autismo”.

L’iperattività dell’ACC è stata anche associata alla maggiore connettività funzionale tra l’ACC e altre aree del cervello. Si ritiene che sia l’iperattività che l’iperconnettività dell’ACC con varie altre regioni del cervello siano coinvolte nell’ipersensibilità sensoriale nei topi mutanti Grin2b.

Il direttore KIM Seong-Gi afferma: “Studi precedenti attribuivano ai neuroni periferici o alle aree corticali primarie un ruolo importante nell’ipersensibilità sensoriale correlata all’ASD. Questi studi spesso si concentravano solo sull’attività di una singola regione del cervello. Al contrario, il nostro studio indaga non solo l’attività di una singola regione del cervello. l’attività dell’ACC ma anche l’iperconnettività a livello cerebrale tra l’ACC e varie regioni cerebrali corticali/sottocorticali, che ci fornisce un quadro più completo del cervello.”

I ricercatori intendono studiare i meccanismi dettagliati alla base dell’aumento dell’attività sinaptica eccitatoria e dell’iperconnettività neuronale. Sospettano che la mancanza di espressione di Grin2b possa inibire il normale processo di indebolimento e potatura delle sinapsi meno attive in modo che sinapsi relativamente più attive possano partecipare al raffinamento dei circuiti neurali in modo dipendente dall’attività. Altre aree di interesse della ricerca riguardano lo studio del ruolo dell’ACC in altri modelli murini di ASD.

Questo studio è stato pubblicato sulla rivista Psichiatria molecolare.