106. AUTISME & NEUROSCIENCE & INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

Les cris des petites souris donnent des indices sur l'autisme

Résumé : Une nouvelle étude révèle, que les chiots souris avec la délétion 16p11.2 associée à l'autisme ne peuvent pas exécuter correctement un modèle de vocalisation spécifique pour appeler leur mère lorsqu'ils sont séparés d'elle, de la même manière que ceux sans la délétion peuvent le faire..

Source: UT Santé San Antonio

Un cinquième des bébés qui héritent d'une variante génétique située sur le chromosome 16 développeront un trouble du spectre autistique (TSA) à l'âge de 3 ans. La variante est appelée délétion 16p11.2.

Noboru Hiroi, PhD, du Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas à San Antonio (également appelé UT Health San Antonio), étudie les souris qui ont cette délétion. L'équipe, qui comprend des collègues du Japon, d'Irlande et des États-Unis, exploite la puissance de l'apprentissage automatique pour comprendre quelles vocalisations des chiots nouveau-nés sont les plus prédictives des anomalies sociales un mois plus tard, lorsque les chiots atteignent la puberté.

"Il est essentiel d'identifier ces signes très précoces qui peuvent prédire ce qui va arriver, car si nous pouvons traduire ce que nous découvrons chez les bébés souris aux nourrissons humains et appliquer des options thérapeutiques plus tôt, leurs résultats seront meilleurs", a déclaré le Dr Hiroi.

Les souris sont étudiées en raison de la courte durée de leur développement. La même recherche sur des bébés humains, qui ne fait que commencer, nécessitera un suivi de deux à trois ans. En mai, des collaborateurs dirigés par Cynthia Blanco, MD, professeur de pédiatrie et titulaire de la chaire Greehey Family Foundation en recherche néonatale à l'UT Health San Antonio, ont commencé à enregistrer les cris des prématurés dans l'unité de soins intensifs néonatals de l'hôpital universitaire. Les nourrissons prématurés sont ciblés en raison de leur risque élevé de problèmes de développement, y compris les TSA.

Cris désordonnés :

Lorsque les petits souris sont séparés de leur mère, ils émettent des vocalisations ultrasonores dans un certain ordre. Les mères souris répondent aux cris et prennent soin de leur progéniture.

Les cris sont anormaux chez les souris avec la délétion 16p11.2.

"Les chiots porteurs de cette variation génétique ne peuvent pas former la séquence correcte", a déclaré le Dr Hiroi. "Nous voulons savoir si ces séquences ou combinaisons anormales de types d'appels peuvent prédire ce qui va arriver un mois plus tard dans leurs comportements sociaux."

L'apprentissage automatique permettra à l'équipe de développer un algorithme de diagnostic précis pour les TSA. "Le fait est qu'une fois que nous pouvons le faire avec les vocalisations de la souris, nous pouvons appliquer le même algorithme aux cris des bébés humains", a déclaré le Dr Hiroi.

Intervention plus précoce

Les nourrissons à risque de TSA qui sont identifiés de cette manière peuvent recevoir un traitement de désensibilisation afin qu'ils ne réagissent pas de manière excessive à certains signaux qu'ils n'aiment pas, a-t-il déclaré. Et les thérapies comportementales peuvent être appliquées pour aider les bébés à apprendre à faire face aux situations sociales.

Lorsque les petites souris sont séparés de leur mère, ils émettent des vocalisations ultrasonores dans un certain ordre. Les mères souris répondent aux cris et prennent soin de leur progéniture. L'image est dans le domaine public

La recherche est décrite dans un article publié dans la revue Molecular Psychiatry.

Les auteurs soulignent que les algorithmes développés à partir des vocalisations des nourrissons pourraient être utilisés pour prédire d'autres troubles, comme la schizophrénie, qui se développe 17 à 20 ans après la naissance.

Les souris présentent également une anomalie dans leurs réponses aux signaux olfactifs sociaux. Les souris normales présentées avec une autre souris répondent en reniflant. Les souris mutantes ne répondent pas à ce signal, a déclaré le Dr Hiroi.

Remerciements

Le Dr Hiroi, recruté à UT Health San Antonio en 2019 du Albert Einstein College of Medicine, est professeur dans les départements de pharmacologie, de physiologie cellulaire et intégrative, et de systèmes cellulaires et d'anatomie au sein de la Joe R. et Teresa Lozano Long School de l'université. de Médecine.

Financement : Cette recherche est rendue possible grâce à une subvention (R01DC015776) au Dr Hiroi du National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, qui fait partie des National Institutes of Health. Le département de psychiatrie et des sciences du comportement de l'UT Health San Antonio a également fourni des fonds de démarrage pour ce projet.

À propos de cette actualité sur la recherche sur l'autisme

Source : UT Health San Antonio

Contact : Will Sansom – UT Health San Antonio

Image : L'image est dans le domaine public

Recherche originale : accès libre.

« Identification informatique des variables dans les vocalisations néonatales prédictives des comportements sociaux postpubères dans un modèle murin de suppression 16p11.2 » par Mitsuteru Nakamura, Kenny Ye, Mariel Barbachan e Silva, Takahira Yamauchi, Daniel J. Hoeppner, Amir Fayyazuddin, Gina Kang, Emi A. Yuda, Masako Nagashima, Shingo Enomoto, Takeshi Hiramoto, Richard Sharp, Itaru Kaneko, Katsunori Tajinda, Megumi Adachi, Takuma Mihara, Shinichi Tokuno, Mark A. Geyer, Pilib Ó Broin, Mitsuyuki Matsumoto et Noboru Hiroi. Psychiatrie Moléculaire




Abstrait

Identification informatique de variables dans les vocalisations néonatales prédictives des comportements sociaux postpubères dans un modèle murin de délétion 16p11.2

Les troubles du spectre autistique (TSA) sont souvent signalés par des cris atypiques pendant la petite enfance. Les variantes du nombre de copies (CNV) fournissent des cas génétiquement identifiables de TSA, mais la façon dont les premiers cris atypiques prédisent une apparition ultérieure de TSA chez les porteurs de CNV n'est pas comprise chez l'homme. Les modèles génétiques murins de CNV ont fourni un outil fiable pour isoler expérimentalement l'impact des CNV et identifier les prédicteurs précoces d'anomalies ultérieures dans les comportements liés aux TSA.

Cependant, de nombreux problèmes techniques ont confondu la caractérisation phénotypique de ces modèles de souris, y compris des antécédents génétiques systématiquement biaisés et des phénotypes comportementaux faibles ou absents.

Pour résoudre ces problèmes, nous avons développé un modèle murin coisogénique de suppression hémizygote proximale humaine 16p11.2 et appliqué des approches informatiques pour identifier les variables cachées dans les vocalisations néonatales qui ont un pouvoir prédictif des dimensions postpubères pertinentes pour les TSA. Après que les variables des vocalisations néonatales aient été sélectionnées par l'opérateur de retrait et de sélection le moins absolu (Lasso), la forêt aléatoire et le modèle de Markov, des modèles de régression ont été construits pour prédire les dimensions postpubertaires pertinentes pour les TSA.

Alors que les scores moyens de nombreux tests comportementaux standard conçus pour modéliser les dimensions n'ont pas différencié un modèle de délétion hémizygote 16p11.2 et des congénères de type sauvage, des types d'appels spécifiques et des séquences d'appels de vocalisations néonatales ont prédit la variabilité individuelle de l'interaction sociale réciproque postpubertaire et des réponses olfactives. à un signal social d'une manière spécifique au génotype.

Le phénotypage profond et les analyses informatiques ont identifié des variables cachées au sein de la communication sociale néonatale qui sont prédictives des comportements postpubères.

Juin 2021