Egérvizsgálat: A kutatók a skizofrénia rendezetlen gondolkodásához kapcsolódó agyhullámokat tekintik meg
A kalcineurin génjének mutációit korábban néhány skizofréniás betegnél találták. Tíz évvel ezelőtt az MIT kutatói eltávolították ezt a gént egerekben, ami számos viselkedési tünetet mutatott nekik, például a skizofrénia tüneteit, beleértve a rövid távú memória romlását, figyelemhiányt és rendellenes társas viselkedést.
Ezek a kutatók most azt tapasztalják, hogy a kalcineurin hiányos egereknek pihenés közben hiperaktív agyhullám-ingadozásaik vannak a hippokampuszban, és nem képesek mentálisan visszajátszani az imént futott utat, mint a normál egerek.
Az új tanulmányban Susumu Tonegawa, Ph.D., a Picower biológiai és idegtudományi professzor vezetésével rögzítették az egyes idegsejtek elektromos aktivitását ezen megváltozott egerek hippokampuszában, amikor egy pályán futottak.
Normál egereken végzett korábbi kutatások kimutatták, hogy a hippokampuszban lévő „helysejtek” (a pálya meghatározott helyeihez kapcsolódva) egymás után tüzelnek, amikor az egerek a pálya lefutása után megpihennek. Ez a mentális visszajátszás akkor is bekövetkezik, amikor az egerek alszanak, és nagyon magas frekvenciájú agyhullám-lengésekhez vannak kötve, amelyek hullámos eseményként ismertek.
A kalcineurinhiányos egereknél a kutatók azt találták, hogy az agyi aktivitás normálisnak mutatkozott a pálya lefutása alatt, de amikor szüneteltek, hullámzási eseményeik sokkal erősebbek és gyakoribbak voltak. Ráadásul a helysejtek kilövése rendellenes volt és nem volt különösebb sorrendben, ami azt sugallja, hogy az egerek nem játsszák újra az imént lefutott utat.
Ez a minta segít megmagyarázni a skizofrénia néhány tünetét - mondták a kutatók.
"Úgy gondoljuk, hogy ebben az egérmodellben valamiféle jelzésünk lehet arra, hogy rendezetlen gondolkodási folyamat folyik" - mondta Dr. Junghyup Suh, a Picower Institute kutatója és a cikk egyik vezető szerzője.
„A normális egerek hullámai során tudjuk, hogy van egy szekvenciális ismétlési esemény. Úgy tűnik, ennek a mutáns egérnek nincs ilyen visszajátszása egy korábbi tapasztalatból. "
A kutatók azt gyanítják, hogy normál egerekben a kalcineurin elnyomja a hippokampusz neuronjai (szinapszisok) közötti kapcsolatokat. A kalcineurin nélküli egerekben a hosszú távú potencírozás (LTP) néven ismert jelenség gyakoribbá válik, ezáltal a szinapszisok erősebbé válnak.
„Úgy tűnik, hogy ez a rendellenesen magas LTP hatással van e sejtek aktivitására, kifejezetten pihenőidő alatt, vagy a feltárás utáni időszakokban. Ez egy nagyon érdekes sajátosság ”- mondta Tonegawa. "Nem tudjuk, miért ilyen konkrét."
A kutatók szerint a kóros hiperaktivitás a hippokampuszban az agy „alapértelmezett módú hálózatának” - egy kommunikációs hálózatnak, amely összeköti a hippokampuszt, a prefrontális kérget (ahol a legtöbb gondolkodás és tervezés történik), és a kéreg más területeit, megszakadását jelentheti.
Ez a hálózat nyugodtabb állapotban, a célorientált feladatok között aktívabb. Amikor az agy egy adott tevékenységre összpontosít, az alapértelmezett módú hálózat kikapcsol. Ez a hálózat azonban túl aktív a skizofrén betegeknél a fókuszt igénylő feladatok előtt és alatt, és a betegek nem teljesítenek jól ezekben a feladatokban.
Az egereken végzett további kutatások segíthetnek többet felfedni az alapértelmezett módú hálózat szerepéről a skizofréniában - mondta Tonegawa.
Forrás: MIT
