Studija miša: Istraživači vide moždane valove povezane s poremećenim razmišljanjem u shizofreniji

U novoj studiji neuroznanstvenici su bili svjedoci moždane aktivnosti koja kao da proizvodi poremećeno razmišljanje kod pacijenata sa shizofrenijom.

Mutacije gena za kalcineurin ranije su pronađene kod nekih bolesnika sa shizofrenijom. Prije deset godina, istraživači s MIT-a uklonili su ovaj gen kod miševa zbog čega su pokazivali nekoliko simptoma u ponašanju poput simptoma šizofrenije, uključujući oštećenje kratkotrajnog pamćenja, deficit pažnje i abnormalno socijalno ponašanje.

Ovi istraživači sada otkrivaju da miševi kojima nedostaje kalcineurina imaju hiperaktivne oscilacije moždanih valova u hipokampusu dok se odmaraju i nisu u stanju mentalno ponoviti put koji su upravo prešli, kao što to imaju normalni miševi.

U novoj studiji, koju je vodio dr. Susumu Tonegawa, profesor biologije i neuroznanosti Picower, zabilježio je električnu aktivnost pojedinih neurona u hipokampusu ovih promijenjenih miševa dok su trčali stazom.

Prethodno istraživanje na normalnim miševima pokazalo je da "smještaju stanice" u hipokampus (povezane s određenim mjestima duž staze) pucaju u slijedu kada miševi odmaraju nakon trčanja. Ova mentalna reprodukcija također se događa kada miševi spavaju i oni su povezani s oscilacijama moždanih valova vrlo visoke frekvencije poznatim kao mreškanje.

Kod miševa kojima nedostaje kalcineurina, istraživači su otkrili da se moždana aktivnost činila normalnom dok su trčali kurs, ali kad su zastali, njihovi događaji mreškanja bili su mnogo jači i češći. Uz to, pucanje stanica stanica bilo je nenormalno i nije bilo određenog redoslijeda, što sugerira da miševi nisu ponovili put koji su upravo prešli.

Ovaj obrazac pomaže objasniti neke simptome viđene kod shizofrenije, rekli su istraživači.

"Mislimo da u ovom modelu miša možemo imati nekakvu naznaku da se događa neorganizirani proces razmišljanja", rekao je dr. Junghyup Suh, znanstveni znanstvenik s Instituta Picower i jedan od vodećih autora rada.

„Tijekom valovitih događaja kod normalnih miševa znamo da postoji sekvencijalni ponovljeni događaj. Čini se da ovaj mutirani miš nema takvu reprodukciju prethodnog iskustva. "

Istraživači sumnjaju da kod normalnih miševa kalcineurin potiskuje veze između neurona (sinapsi) u hipokampusu. U miševa bez kalcineurina pojava poznata kao dugotrajno potenciranje (LTP) postaje sve češća, što sinapse čini jačima.

„Čini se da ovaj abnormalno visok LTP utječe na aktivnost tih stanica, posebno tijekom odmora ili razdoblja nakon istraživanja. To je vrlo zanimljiva specifičnost ", rekao je Tonegawa. "Ne znamo zašto je to tako specifično."

Istraživači misle da abnormalna hiperaktivnost u hipokampusu može značiti poremećaj "mreže zadanih načina rada" mozga - komunikacijske mreže koja povezuje hipokampus, prefrontalni korteks (gdje se događa najviše razmišljanja i planiranja) i druga područja korteksa.

Ova je mreža aktivnija u mirnom stanju, između zadataka usmjerenih ka cilju. Kada se mozak usredotoči na određenu aktivnost, zadana mreža postaje odbijena. Međutim, ova je mreža pretjerano aktivna u shizofrenih bolesnika prije i za vrijeme zadataka koji zahtijevaju fokus, a pacijenti u tim zadacima ne rade dobro.

Više istraživanja na miševima moglo bi vam pomoći otkriti više o ulozi mreže zadanih načina rada u shizofreniji, rekao je Tonegawa.

Izvor: MIT