Подавление гена Homer1 в детстве усилило внимание мышей

Учёные из Рокфеллеровского университета выяснили, что вмешательство в работу одного гена на раннем этапе развития способно повысить внимание у мышей во взрослом возрасте. Исследование, опубликованное в Nature Neuroscience, показало, что снижение экспрессии гена Homer1 в детстве усиливает тормозной тонус префронтальной коры и улучшает фильтрацию сенсорной информации.

Префронтальная кора считается ключевым центром, отбирающим наиболее важные стимулы из общего потока сигналов. В опытах на мышах ранее установили, что при сосредоточенном внимании активируются тормозные нейроны с парвальбумином, выделяющие ГАМК. Но оставалось неясно, какие генетические различия определяют то, что одни животные справляются с задачами на внимание лучше других.

Чтобы найти такие гены, исследователи протестировали 200 аутбредных мышей в задаче на преимпульсное ингибирование: животным предъявляли резкий звук 120 децибел с предваряющим его слабым сигналом либо без него. Степень подавления испуга при наличии «преимпульса» оценивали как показатель способности мозга фильтровать стимулы. Затем почти всех мышей генотипировали.

В результате был обнаружен участок 13‑й хромосомы, связанный с вариациями преимпульсного ингибирования, но не с общей силой испуга. Дальнейший анализ на инбредных линиях подтвердил, что именно этот локус объясняет различия как в фильтрации звуковых стимулов, так и во времени реакции. Внимательные линии отличались сниженной экспрессией гена Homer1 в ПФК и таламусе.

Прямое изменение экспрессии Homer1 у взрослых животных на способность к вниманию не повлияло. Тогда учёные обратили внимание на ранние сроки развития. Уже на третьей неделе жизни разные мышиные линии отличались по уровню Homer1, и именно в этот период подавление экспрессии дало результат: у мышат, у которых Homer1 снизили примерно на 60 процентов, улучшилось преимпульсное ингибирование и сократилось время реакции в поведенческих тестах (в среднем до 2 секунд против 2,5 секунд у контрольных животных).

Анализ транскриптома отдельных нейронов ПФК показал, что при низкой экспрессии Homer1 усиливается экспрессия генов ГАМК‑рецепторов и ослабевает — генов глутаматергических рецепторов. Такие клетки быстрее отвечали на тормозные сигналы и медленнее — на возбуждающие. В совокупности это приводило к повышению тормозного тонуса и более точной настройке активности ПФК: она возрастала в момент появления значимого стимула и быстро снижалась после его обработки, вместо того чтобы оставаться постоянно повышенной.

Авторы делают вывод, что естественное снижение активности Homer1 в «критическое окно» развития помогает сформировать более эффективные цепи внимания в префронтальной коре. Ген Homer1 и связанные с ним пути, как напоминают исследователи, уже фигурируют в ассоциациях с синдромом дефицита внимания и гиперактивности, аутизмом и шизофренией у людей, что делает новые данные потенциально важными для понимания нейробиологических основ этих состояний. В то же время внимание подчёркивается и на роли внешних факторов среды — от цифровых привычек до физической активности.

Читайте также:

• Эксперт рассказала, кто в РФ сможет выйти на пенсию в 2026 году
• Банкам начнут увеличивать штрафы за нарушение прав потребителей финансовых услуг
• Как проверить штраф по УИН в онлайн формате и не пропустить срок оплаты
• Штрафы за выход на тонкий лёд могут ввести в регионе России
• Когда придет пенсия в январе 2026 года: график выплат опубликован