2018年3月1日，神经科学领域顶级期刊《神经元》刊登了浙江大学罗建红教授团队的关于自闭症小鼠模型社交行为的研究，题为“Gamma Oscillation Dysfunction in mPFC Leads to Social Deficits in Neuroligin 3 R451C Knockin Mice”。

自闭症，又称孤独症，是一种儿童先天性的严重的神经发育性疾病，发病率约1%，致残率高，主要症状为社会交往障碍、语言障碍和行为刻板反复，不小比例还伴有智力障碍。自闭症至今没有有效的治疗方法，临床上行为训练和康复方式的效果不确定。

因自闭症导致社交障碍的小鼠通常表现出孤僻个性，缺少交流意愿，降低了嗅探、追逐其他小鼠的社交行为。罗建红团队以自闭症模型小鼠NL3 R451C基因敲入小鼠为研究对象，通过三厢社交模式开展研究，让小鼠在陌生环境中相互靠近并嗅探彼此，从而测量单位时间内，嗅探的次数和累计时长，进而度量自闭症小鼠的社交障碍。通过分子痕迹的回溯及比较正常小鼠与自闭症小鼠的差异，课题组发现在社交时自闭症小鼠前额叶皮层存在异常。

在确定了关联脑区后，课题组进一步发现该脑区小清蛋白（PV）阳性神经元兴奋性降低。PV神经元是一类代表性的抑制性神经元，代表了高代谢和高电活动的亚群，分布较广泛，该神经元是低频gamma振荡脑电波的细胞基础，与特定脑区执行特定功能进而引发社交行为有着密切关系。

课题组发现正常小鼠在社交过程中，前额叶脑区低频gamma振荡脑电波变化明显，能量变高，主神经元放电时间与之明显匹配。显然，这是一种节律脑电引动社交信息编码的机制，我们称之为“社交律动”。课题组通过记录分析自闭症小鼠社交时前额叶皮层脑电，发现低频gamma振荡的幅值明显下降，并与反映清醒时活动的theta振荡失去时相偶联关系，主神经元放电时间上与之不能匹配，这些都提示自闭症小鼠前额叶皮层在社交时信息整合和处理的异常。

在寻找到PV神经元是以神经连接素NL3基因突变自闭症小鼠模型的疾病基础后，课题组通过光遗传学技术，按照低频gamma/theta振荡式样刺激该小鼠在内侧前额叶皮层的PV神经元，小鼠的社交行为缺陷就有效得到恢复，好似用“信息密钥”打开了“社交律动”。课题组通过光遗传学技术进一步验证了前额叶皮层和PV神经元调控小鼠的社交行为。值得一提是，只有合适频率组合刺激PV细胞才能有效恢复社交功能。 

这项研究结果表明，内侧前额叶皮质一种特定式样的脑电波异常导致自闭症模型小鼠出现社交障碍，在成年期通过操纵该皮质的特定类型神经元可恢复这种脑电波并克服社交障碍。这个发现可能还适用于其他自闭症模型，并且提示了成年期治疗自闭症的可行性。这一发现或为人类自闭症治疗带来新的思路。

这项为期四年半的研究工作出自浙江大学医学院基础医学系，共同第一作者是博士研究生曹蔚和林燊，共同通讯作者是罗建红教授和许均瑜副教授。该研究主要受国家自然科学基金“情感和记忆的神经环路基础”重大计划重点项目、创新团队项目及面上项目的资助。

图片以中国剪纸的风格展示了自闭症模型小鼠光遗传治疗前后的两种状态。左边的两只小鼠在社交时由于脑电波异常不能顺利交流，所以失落惊慌。但是，当接受了特定频率的光遗传刺激治疗，小鼠们开始载歌载舞了。音符代表了mPFC中的脑电波振荡，右边的音符强调了theta-gamma节律。