Abstract Autism spectrum disorder is a neurodevelopmental disease characterized by social deficits and repetitive behaviors. The high heterogeneity of the disease may be explained by gene and environmental interactions and potential risk factors include immune dysfunctions and immune-mediated co-morbidities. Mutations in the SHANK3 gene have been recognized as a genetic risk factor for ASD. While heterozygous SHANK3 mutations are usually the types of mutations associated with idiopathic autism in patients, heterozygous deletion of Shank3 gene in mice does not commonly induce ASD-related behavioural deficit. Here, we used in-vivo and ex-vivo approaches to demonstrate that region-specific neonatal downregulation of Shank3 in the NAc promotes D1R-MSN hyperexcitability and upregulates Trpv4 to impair social behaviour. Interestingly, genetically vulnerable Shank3 +/- mice, when challenged with Lipopolysaccharide to induce inflammatory response, showed similar circuit and behavioural alterations that were rescued by acute Trpv4 inhibition. Altogether our data demonstrate shared molecular and circuit mechanisms between ASD-relevant genetic alterations and environmental insults, which ultimately lead to sociability dysfunctions.

Abstract Exposure to adversity during early life can have profound influences on brain function and behavior later in life. The peripubertal period is emerging as an important time-window of susceptibility to stress, with substantial evidence documenting long-term consequences in the emotional and social domains. However, little is known about how stress during this period impacts subsequent cognitive functioning. Here, we assessed potential long-term effects of peripubertal stress on spatial learning and memory using the water maze task. In addition, we interrogated whether individual differences in stress-induced behavioral and endocrine changes are related to the degree of adaptation of the corticosterone response to repeated stressor exposure during the peripubertal period. We found that, when tested at adulthood, peripubertally stressed animals displayed a slower learning rate. Strikingly, the level of spatial orientation in the water maze completed on the last training day was predicted by the degree of adaptation of the recovery -and not the peak-of the corticosterone response to stressor exposure (i.e., plasma levels at 60 min post-stressor) across the peripubertal stress period. In addition, peripubertal stress led to changes in emotional and glucocorticoid reactivity to novelty exposure, as well as in the expression levels of the plasticity molecule PSA-NCAM in the hippocampus. Importantly, by assessing the same endpoints in another peripubertally stressed cohort tested during adolescence, we show that the observed effects at adulthood are the result of a delayed programming manifested at adulthood and not protracted effects of stress. Altogether, our results support the view that the degree of stress-induced adaptation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis responsiveness at the important transitional period of puberty relates to the long-term programming of cognition, behavior and endocrine reactivity.

Conditioned place preference (CPP) paradigms, traditionally adopted to study the reinforcing properties of drugs of abuse, have been developed to investigate the neurobiological mechanisms underlying the reinforcing properties of social stimuli. These protocols are largely based on single-housing before and/or during the social stimulus-contextual cues acquisition phase. Here, based on previously established social interaction-induced CPP paradigms, we characterize a place preference task relying on the reinforcing properties of free interaction with a non-familiar (novel) conspecific. The formation of contextual associations induced by the interaction with a novel social stimulus does not require single-housing, necessitates dopamine (DA) receptor 2/3 (D2/3R) activation and undergoes extinction. Interestingly, while extinction of CPP responses is reduced by single-housing, it is accelerated by the downregulation of the autism spectrum disorder (ASD)-related protein SHANK3 in the ventral tegmental area (VTA). Thus, inspired by the literature on drug of abuse-induced contextual learning, we propose that acquisition and extinction of CPP might be used as behavioral assays to assess social-induced contextual association and social-seeking dysfunctions in animal models of psychiatric disorders.