大脑结构与遗传因素与运动协调及学习行为的相关性：发育性协调障碍的建模

发育性协调障碍（DCD）是一种常见的神经发育性疾病，其特征为运动协调和运动学习受损，但其神经生物学基础和遗传学基础仍知之甚少。在本研究中，我们利用 BXD 重组近交系小鼠群体对 DCD 的多基因遗传结构进行建模，并建立行为、脑结构与基因型之间的联系。 对 14 个品系开展的高分辨率离体 MRI 显示，DCD 样小鼠的全脑体积略有减小，同时表现出一种独特的神经解剖学特征：皮层区域体积增大，而小脑、丘脑及其他皮层下结构体积减小。这些结构性差异与人类 DCD 研究中报道的结果高度一致。 在各品系之间，脑结构变异与运动行为呈现出强相关性：协调一致的模式表明，皮层体积增加且皮层下体积减小与较差的运动协调能力相关，而在运动学习方面则观察到更为局灶的关联。多变量分析识别出一个主导性的脑—行为轴，捕捉到了这种皮层—皮层下此消彼长的关系。 数量性状位点（QTL）定位揭示了多个影响局部脑区体积的位点，其中包括位于 12 号染色体上、调控小脑结构的一个显著位点；但并未发现驱动主要多变量脑—行为关系的单一位点，这与分布式遗传结构的特征一致。 综上，这些发现表明，DCD 样运动损伤源于在多基因调控下分布式脑系统之间的协调性改变。本研究建立了一个将遗传变异与脑组织结构及运动功能联系起来的转化框架，并提示 DCD 反映的是神经生物学变异连续谱中的极端状态，而非一种离散的疾病。

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🏷️ 发育性协调障碍 运动协调 运动学习 脑结构MRI 数量性状位点 多基因遗传