一项大规模基因研究为治疗多动症找到了新方法

一项新研究提出了一种改善注意力的不同方法：并非增强大脑活动，而是通过降低基线活动来减少大脑噪音，从而提升专注力。

### 与平静专注相关的基因
发表在《自然·神经科学》上的研究指出，一个名为Homer1的基因通过影响大脑静息状态下的“安静”或“嘈杂”程度，在注意力中扮演重要角色。实验中，体内两种特定Homer1亚型（Homer1a和Ania3）水平降低的小鼠，大脑活动更平静，在需要专注的任务中表现更好。这些发现可能是开发新型疗法的早期一步，这类疗法旨在平静大脑而非刺激它。其意义不仅限于多动症（ADHD），因为Homer1还与涉及早期感觉处理差异的疾病相关，包括自闭症和精神分裂症。洛克菲勒大学神经动力学与认知实验室主任Priya Rajasethupathy表示：“我们发现的这个基因对注意力有显著影响，且与人类相关。”

### 意外的基因靶点
当研究团队开始探索注意力的遗传学基础时，Homer1并非明显的候选基因。科学家们早就知道该基因在神经传递中的作用，且其许多相互作用蛋白出现在注意力障碍的遗传研究中，但Homer1本身此前并未被视为关键驱动因素。为更广泛地探究，研究人员分析了近200只小鼠的基因组，这些小鼠由8种不同亲本品系（包括一些野生祖先）繁殖而来。这种方法旨在反映人类群体的遗传多样性，使微妙的遗传影响得以显现。Rajasethupathy称：“这是一项艰巨的努力，在该领域确实具有创新性。”她特别感谢博士生Zachary Gershon主导了这项工作。

### 基因对注意力的显著影响
这项大规模遗传分析揭示了一个清晰模式：在注意力任务中表现最佳的小鼠，其前额叶皮层（大脑中负责专注的关键区域）的Homer1水平显著较低。该基因所在的DNA片段解释了小鼠间近20%的注意力差异。Rajasethupathy说：“这是一个巨大的影响。即使考虑到可能存在的效应大小高估（这可能由多种原因导致），这个数字也很显著。通常情况下，能找到影响某一性状1%的基因就已经很幸运了。”

### 大脑发育中的关键时期
进一步分析表明，并非所有Homer1亚型的作用都相同。两种特定亚型——Homer1a和Ania3——是导致注意力差异的原因。在注意力任务中表现出色的小鼠，其前额叶皮层中这两种亚型的水平自然较低，而该基因的其他亚型水平未变。当研究人员在青春期小鼠的短暂发育阶段实验性地降低Homer1a和Ania3水平时，效果显著：这些小鼠在多项行为测试中反应更快、更准确，且更少分心。而在成年小鼠中进行相同改变则无益处，表明Homer1在生命早期的有限窗口期内影响注意力。

### 平静大脑如何提升专注
最意外的发现来自对Homer1如何影响脑细胞的研究。降低前额叶皮层神经元中的Homer1水平，会使这些细胞增加GABA受体——神经系统的分子“刹车”。这种变化减少了不必要的背景放电，同时在出现重要信号时保留了强烈、集中的活动爆发。神经元不再持续反应，而是将活动保留在需要注意力的时刻，从而提高了反应准确性。Rajasethupathy说：“我们原本确信，更专注的小鼠前额叶皮层活动会更多，而非更少。但这也有道理——注意力在一定程度上就是排除其他一切干扰。”

### 对注意力的新思考
Gershon本身患有多动症，他认为这些发现很符合直觉。“这是我经历的一部分，也是我想将基因图谱应用于注意力研究的灵感之一。”他也是实验室中第一个注意到降低Homer1通过减少干扰来提升专注力的人。在他看来，研究结果与日常经验一致：“深呼吸、正念、冥想、平静神经系统——人们总是报告这些活动后专注力更好。”

### 重新思考未来疗法
目前注意力障碍的治疗通常使用兴奋剂药物来增强前额叶脑回路的兴奋性信号。新发现指出了另一种可能性：通过平静神经活动而非增强它来改善注意力。由于Homer1及其相互作用蛋白与多动症、精神分裂症和自闭症相关，进一步研究可能会重塑科学家对多种神经发育障碍的理解。Rajasethupathy实验室未来的研究将专注于完善对注意力的遗传理解，目标是开发精确调节Homer1水平的疗法。“Homer1中有一个剪接位点可以通过药物靶向，这可能是帮助调节大脑信噪比的理想方式，”Rajasethupathy说，“这为开发一种具有类似冥想平静效果的药物提供了切实可行的途径。”