Pelės tyrimas: tyrėjai peržiūri smegenų bangas, susijusias su sutrikusiu mąstymu sergant šizofrenija
Kai kuriems šizofrenija sergantiems pacientams anksčiau buvo nustatytos kalcineurino geno mutacijos. Prieš dešimt metų MIT tyrėjai pašalino šį geną pelėms, dėl kurių joms pasireiškė keli elgesio simptomai, tokie kaip šizofrenijos simptomai, įskaitant trumpalaikės atminties sutrikimą, dėmesio trūkumą ir nenormalų socialinį elgesį.
Šie tyrinėtojai dabar pastebi, kad pelėms, kurioms trūksta kalcineurino, hipokampe yra hiperaktyvios smegenų bangos svyravimai, kai jie ilsisi, ir negali psichiškai atkartoti ką tik nubėgto maršruto, kaip tai daro įprastos pelės.
Naujame tyrime, kurį vedė mokslų daktarė Susumu Tonegawa, Picower biologijos ir neuromokslų profesorė, užfiksavo atskirų neuronų elektrinį aktyvumą šių pakitusių pelių hipokampe, jiems bėgant takeliu.
Ankstesni tyrimai su įprastomis pelėmis parodė, kad hipokampo „vietos ląstelės“ (susietos su konkrečiomis takelio vietomis) šaudo iš eilės, kai pelės ilsisi po bėgimo. Šis protinis pakartojimas taip pat įvyksta, kai pelės miega, ir jos yra susietos su labai aukšto dažnio smegenų bangų svyravimais, vadinamais pulsacijos įvykiais.
Pelėms, kurioms trūko kalcineurino, mokslininkai nustatė, kad smegenų veikla jiems bėgant buvo normali, tačiau sustojus jų bangavimo reiškiniai buvo daug stipresni ir dažnesni. Be to, vietos kamerų šaudymas buvo nenormalus ir nebuvo jokios ypatingos tvarkos, o tai rodo, kad pelės neatkuria ką tik nubėgto maršruto.
Šis modelis padeda paaiškinti kai kuriuos šizofrenijos simptomus, sakė mokslininkai.
"Mes manome, kad šiame pelės modelyje mes galime kažkaip parodyti, kad vyksta neorganizuotas mąstymo procesas", - sakė dr. Junghyupas Suhas, "Picower" instituto mokslininkas ir vienas iš pagrindinių autorių.
„Per įprastų pelių bangavimo įvykius žinome, kad yra nuoseklus pakartojimo įvykis. Panašu, kad ši mutantinė pelė neturi tokio ankstesnės patirties pakartojimo “.
Tyrėjai įtaria, kad įprastoms pelėms kalcineurinas slopina ryšius tarp hipokampo neuronų (sinapsių). Pelėms, neturinčioms kalcineurino, reiškinys, žinomas kaip ilgalaikis potenciacija (LTP), tampa dažnesnis, todėl sinapsės tampa stipresnės.
„Panašu, kad šis neįprastai didelis LTP turi įtakos šių ląstelių aktyvumui būtent poilsio laikotarpiais arba po tyrimo. Tai labai įdomi specifika “, - sakė Tonegawa. "Mes nežinome, kodėl jis toks specifinis".
Tyrėjai mano, kad nenormalus hipokampo hiperaktyvumas gali reikšti smegenų „numatytojo režimo tinklo“ sutrikimą - ryšio tinklą, jungiantį hipokampą, prefrontalinę žievę (ten, kur dažniausiai galvojama ir planuojama) ir kitas žievės sritis.
Šis tinklas yra aktyvesnis ramybės būsenoje, tarp tikslinių užduočių. Kai smegenys sutelkia dėmesį į tam tikrą veiklą, numatytojo režimo tinklas atmetamas. Tačiau šis tinklas yra pernelyg aktyvus šizofrenija sergantiems pacientams prieš užduotis, kurioms reikia skirti dėmesį, ir jų metu, ir pacientai šiomis užduotimis nesiseka.
Daugiau tyrimų su pelėmis galėtų padėti daugiau sužinoti apie numatytojo režimo tinklo vaidmenį šizofrenijoje, sakė Tonegawa.
Šaltinis: MIT
