Peles pētījums: Pētnieki skata smadzeņu viļņus, kas saistīti ar traucētu domāšanu šizofrēnijas gadījumā

Jaunā pētījumā neirozinātnieki bija liecinieki smadzeņu aktivitātei, kas šizofrēnijas pacientiem, šķiet, rada traucējumus.

Dažiem šizofrēnijas pacientiem iepriekš tika konstatētas kalcineirīna gēna mutācijas. Pirms desmit gadiem MIT pētnieki pelēm noņēma šo gēnu, kas viņiem izraisīja vairākus uzvedības simptomus, piemēram, šizofrēnijas simptomus, tostarp īslaicīgas atmiņas traucējumus, uzmanības deficītu un patoloģisku sociālo uzvedību.

Šie pētnieki tagad atklāj, ka pelēm, kurām trūkst kalcineirīna, hipokampā ir hiperaktīvas smadzeņu viļņu svārstības, kamēr viņi atpūšas, un tās nespēj garīgi atkārtot tikko veikto maršrutu, kā to dara parastās peles.

Jaunajā pētījumā, ko vadīja Susumu Tonegawa, Ph.D., Pīkersa bioloģijas un neirozinātņu profesors, tika reģistrēta atsevišķu neironu elektriskā aktivitāte šo izmainīto pelu hipokampā, kad viņi skrēja pa sliežu ceļu.

Iepriekšējie pētījumi ar parastām pelēm ir parādījuši, ka hipokampā esošās “šūnas” (kas saistītas ar konkrētām sliežu ceļa vietām) šauj secīgi, kad peles atpūšas pēc kursa veikšanas. Šis garīgais atkārtojums notiek arī tad, kad peles guļ, un tās ir saistītas ar ļoti augstas frekvences smadzeņu viļņu svārstībām, kas pazīstamas kā pulsācijas notikumi.

Pelēm, kurām trūka kalcineirīna, pētnieki atklāja, ka smadzeņu darbība, veicot kursu, šķiet normāla, bet, apstājoties, viņu viļņošanās notikumi bija daudz spēcīgāki un biežāki. Turklāt vietas šaušana bija nenormāla un nebija īpaša secība, kas liek domāt, ka peles neatkārtoja tikko noskrieto maršrutu.

Šis modelis palīdz izskaidrot dažus šizofrēnijas simptomus, sacīja pētnieki.

"Mēs domājam, ka šajā peles modelī mums var būt kāda veida norāde, ka notiek neorganizēts domāšanas process," sacīja Dr Junghyup Suh, Picower institūta pētnieks un viens no vadošajiem dokumenta autoriem.

“Mēs zinām, ka viļņošanās notikumu laikā parastām pelēm notiek secīgs atkārtojums. Šķiet, ka šai mutantajai pelei nav tāda veida iepriekšējās pieredzes atkārtojuma. ”

Pētniekiem ir aizdomas, ka parastām pelēm kalcineirīns nomāc savienojumus starp neironiem (sinapsēm) hipokampā. Pelēm bez kalcineurīna parādība, kas pazīstama kā ilgtermiņa potencēšana (LTP), kļūst arvien izplatītāka, padarot sinapses stiprākas.

"Izskatās, ka šī nenormāli augstā LTP ietekmē šo šūnu aktivitāti īpaši atpūtas periodos vai pēc izpētes periodos. Tā ir ļoti interesanta specifika, ”sacīja Tonegava. "Mēs nezinām, kāpēc tas ir tik specifisks."

Pētnieki domā, ka patoloģiskā hiperaktivitāte hipokampā var nozīmēt smadzeņu "noklusējuma režīma tīkla" traucējumus - sakaru tīklu, kas savieno hipokampu, prefrontālo garozu (kur notiek lielākā doma un plānošana) un citas garozas zonas.

Šis tīkls ir aktīvāks mierīgā stāvoklī, starp mērķorientētiem uzdevumiem. Kad smadzenes koncentrējas uz noteiktu darbību, noklusējuma režīma tīkls tiek noraidīts. Tomēr šis tīkls ir pārāk aktīvs šizofrēnijas slimniekiem pirms uzdevumiem, kuru laikā nepieciešama koncentrēšanās, un to laikā, un pacienti šajos uzdevumos nedarbojas labi.

Vairāk pētījumu par pelēm varētu palīdzēt atklāt vairāk par noklusējuma režīma tīkla lomu šizofrēnijā, sacīja Tonegawa.

Avots: MIT