Haploinsufficiency of autism causative gene Tbr1 impairs olfactory discrimination and neuronal activation of the olfactory system in mice
Notice bibliographique
Résumé
Autism spectrum disorders (ASD) exhibit two clusters of core symptoms, i.e., social and communication impairment, and repetitive behaviors and sensory abnormalities. Our previous study demonstrated that TBR1, a causative gene of ASD, controls axonal projection and neuronal activation of amygdala and regulates social interaction and vocal communication in a mouse model. Behavioral defects caused by Tbr1 haploinsufficiency can be ameliorated by increasing neural activity via D-cycloserine treatment, an N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) coagonist. In this report, we investigate the role of TBR1 in regulating olfaction and test whether D-cycloserine can also improve olfactory defects in Tbr1 mutant mice. We used Tbr1 +/− mice as a model to investigate the function of TBR1 in olfactory sensation and discrimination of non-social odors. We employed a behavioral assay to characterize the olfactory defects of Tbr1 +/− mice. Magnetic resonance imaging (MRI) and histological analysis were applied to characterize anatomical features. Immunostaining was performed to further analyze differences in expression of TBR1 subfamily members (namely TBR1, TBR2, and TBX21), interneuron populations, and dendritic abnormalities in olfactory bulbs. Finally, C-FOS staining was used to monitor neuronal activation of the olfactory system upon odor stimulation. Tbr1 +/− mice exhibited smaller olfactory bulbs and anterior commissures, reduced interneuron populations, and an abnormal dendritic morphology of mitral cells in the olfactory bulbs. Tbr1 haploinsufficiency specifically impaired olfactory discrimination but not olfactory sensation. Neuronal activation upon odorant stimulation was reduced in the glomerular layer of Tbr1 +/− olfactory bulbs. Furthermore, although the sizes of piriform and perirhinal cortices were not affected by Tbr1 deficiency, neuronal activation was reduced in these two cortical regions in response to odorant stimulation. These results suggest an impairment of neuronal activation in olfactory bulbs and defective connectivity from olfactory bulbs to the upper olfactory system in Tbr1 +/− mice. Systemic administration of D-cycloserine, an NMDAR co-agonist, ameliorated olfactory discrimination in Tbr1 +/− mice, suggesting that increased neuronal activity has a beneficial effect on Tbr1 deficiency. Tbr1 regulates neural circuits and activity in the olfactory system to control olfaction. Tbr1 +/− mice can serve as a suitable model for revealing how an autism causative gene controls neuronal circuits, neural activity, and autism-related behaviors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».