Študija miši: Raziskovalci vidijo možganske valove, povezane z neurejenim razmišljanjem pri shizofreniji

V novi študiji so bili nevroznanci priča možganski aktivnosti, ki pri bolnikih s shizofrenijo povzroča neurejeno razmišljanje.

Mutacije v genu za kalcinevrin so že prej našli pri nekaterih bolnikih s shizofrenijo. Pred desetimi leti so raziskovalci MIT pri genih odstranili ta gen, zaradi česar so pokazali več vedenjskih simptomov, kot so simptomi shizofrenije, vključno s slabšim kratkotrajnim spominom, pomanjkanjem pozornosti in nenormalnim socialnim vedenjem.

Ti raziskovalci zdaj ugotavljajo, da imajo miši brez kalcinevrina hiperaktivne oscilacije možganskih valov v hipokampusu med počitkom in ne morejo miselno ponoviti poti, ki so jo pravkar pretekli, kot to počnejo običajne miši.

V novi študiji, ki jo je vodil dr. Susumu Tonegawa, profesor biologije in nevroznanosti Picower, je zabeležila električno aktivnost posameznih nevronov v hipokampusu teh spremenjenih miši, ko so tekle po progi.

Predhodne raziskave na običajnih miših so pokazale, da se "celice" v hipokampusu (povezane z določenimi lokacijami vzdolž proge) sprožijo zaporedoma, ko miši počivajo po tečaju. Ta miselna ponovitev se zgodi tudi, ko miši spijo in so povezane z zelo visoko frekvenčnimi nihanji možganskih valov, znanimi kot valovi.

Pri miših, ki jim primanjkuje kalcinevrina, so raziskovalci ugotovili, da je bila možganska aktivnost med izvajanjem tečaja normalna, ko pa so se ustavili, so bili njihovi valovi precej močnejši in pogostejši. Poleg tega je bilo odpuščanje krajevnih celic nenormalno in brez posebnega vrstnega reda, kar kaže na to, da miši niso ponovile poti, ki so jo ravnokar pretekle.

Ta vzorec pomaga razložiti nekatere simptome, ki jih opazimo pri shizofreniji, so povedali raziskovalci.

"Mislimo, da imamo v tem modelu miške nekakšen znak, da se dogaja neorganiziran miselni proces," je dejal dr. Junghyup Suh, znanstvenik na Picowerjevem inštitutu in eden vodilnih avtorjev prispevka.

»Med valovanjem pri običajnih miših vemo, da gre za zaporedni ponovni dogodek. Zdi se, da ta mutirana miška nima take ponovitve prejšnje izkušnje. "

Raziskovalci sumijo, da pri običajnih miših kalcinevrin zatira povezave med nevroni (sinapsami) v hipokampusu. Pri miših brez kalcinevrina se pojav, znan kot dolgotrajno potenciranje (LTP), pogosteje pojavlja, zaradi česar so sinapse močnejše.

»Zdi se, da ta neobičajno visok LTP vpliva na aktivnost teh celic, zlasti med počitkom ali obdobji po raziskovanju. To je zelo zanimiva posebnost, «je dejal Tonegawa. "Ne vemo, zakaj je tako specifičen."

Raziskovalci menijo, da lahko nenormalna hiperaktivnost v hipokampusu pomeni prekinitev možganskega "omrežja v privzetem načinu" - komunikacijskega omrežja, ki povezuje hipokampus, prefrontalno skorjo (kjer se največ razmišlja in načrtuje) in druga področja skorje.

Ta mreža je bolj aktivna v miru, med ciljno usmerjenimi nalogami. Ko se možgani osredotočijo na določeno aktivnost, omrežje v privzetem načinu postane zavrnjeno. Vendar je ta mreža pri bolnikih s shizofrenijo preveč dejavna pred in med nalogami, ki zahtevajo osredotočenost, in bolniki pri teh nalogah ne delujejo dobro.

Več raziskav na miših bi lahko pomagalo razkriti več o vlogi omrežja privzetega načina pri shizofreniji, je dejal Tonegawa.

Vir: MIT