Myší studie: Vědci sledují mozkové vlny spojené s neuspořádaným myšlením u schizofrenie
Mutace v genu pro kalcineurin byly dříve nalezeny u některých pacientů se schizofrenií. Před deseti lety vědci z MIT odstranili tento gen u myší, což způsobilo, že vykazovali několik behaviorálních symptomů, jako jsou schizofrenie, včetně zhoršené krátkodobé paměti, deficitů pozornosti a abnormálního sociálního chování.
Tito vědci nyní zjišťují, že myši postrádající kalcineurin mají při odpočinku hyperaktivní kmity mozkových vln v hipokampu a nejsou schopné mentálně přehrát cestu, kterou právě proběhly, jako to dělají normální myši.
V nové studii, kterou vedl Susumu Tonegawa, Ph.D., profesor biologie a neurovědy Picower, zaznamenala elektrickou aktivitu jednotlivých neuronů v hipokampu těchto pozměněných myší, když běžely po dráze.
Předchozí výzkum na normálních myších ukázal, že „umisťují buňky“ do hipokampu (spojené se specifickými místy podél trati) střílejí postupně, když myši po absolvování kurzu odpočívají. K této mentální reprodukci dochází také tehdy, když myši spí a jsou spojeny s velmi vysokofrekvenčními kmity mozkových vln známými jako zvlnění.
U myší, kterým chybí kalcineurin, vědci zjistili, že mozková aktivita se při běhu kurzu jeví jako normální, ale když se zastavili, jejich zvlnění bylo mnohem silnější a častější. Navíc střelba z místních buněk byla neobvyklá a v žádném konkrétním pořadí, což naznačuje, že myši nehrají cestu, kterou právě proběhly.
Tento vzorec pomáhá vysvětlit některé příznaky pozorované u schizofrenie, uvedli vědci.
"Myslíme si, že v tomto modelu myši můžeme mít nějaký náznak toho, že probíhá dezorganizovaný proces myšlení," řekl Dr. Junghyup Suh, vědecký pracovník Picower Institute a jeden z hlavních autorů příspěvku.
"Během zvlněných událostí u normálních myší víme, že existuje událost postupného přehrávání." Nezdá se, že by tato mutovaná myš měla takovou podobu předchozí zkušenosti. “
Vědci mají podezření, že u normálních myší kalcineurin potlačuje spojení mezi neurony (synapsemi) v hipokampu. U myší bez kalcineurinu se fenomén známý jako dlouhodobá potenciace (LTP) stává běžnějším, což zvyšuje synapse.
"Vypadá to, že tento abnormálně vysoký LTP má vliv na aktivitu těchto buněk, konkrétně v období odpočinku nebo v období po průzkumu." To je velmi zajímavá specifičnost, “řekl Tonegawa. "Nevíme, proč je to tak konkrétní."
Vědci se domnívají, že abnormální hyperaktivita v hipokampu může znamenat narušení mozkové „sítě výchozího režimu“ - komunikační sítě, která spojuje hipokampus, prefrontální mozkovou kůru (kde dochází k většině myšlenek a plánování) a další oblasti mozkové kůry.
Tato síť je aktivnější během klidného stavu, mezi úkoly zaměřenými na cíl. Když se mozek zaměřuje na konkrétní aktivitu, síť výchozího režimu bude odmítnuta. Tato síť je však u schizofrenních pacientů příliš aktivní před a během úkolů, které vyžadují zaměření, a pacienti v těchto úkolech nehrají dobře.
Další výzkum na myších by mohl pomoci odhalit více o roli sítě ve výchozím režimu při schizofrenii, řekl Tonegawa.
Zdroj: MIT
