Studiul mouse-ului: Cercetătorii privesc undele cerebrale legate de gândirea dezordonată în schizofrenie
Mutațiile genei pentru calcineurină au fost găsite anterior la unii pacienți cu schizofrenie. În urmă cu zece ani, cercetătorii MIT au îndepărtat această genă la șoareci, ceea ce i-a determinat să prezinte mai multe simptome comportamentale, precum cele ale schizofreniei, inclusiv memoria afectată pe termen scurt, deficit de atenție și comportament social anormal.
Acești cercetători descoperă acum că șoarecii lipsiți de calcineurină au oscilații hiperactive ale undelor cerebrale în hipocamp în timp ce se odihnesc și nu sunt capabili să redea mental o cale pe care tocmai au parcurs-o, așa cum o fac șoarecii normali.
În noul studiu, condus de Susumu Tonegawa, Ph.D., profesorul Picower de biologie și neuroștiințe, a înregistrat activitatea electrică a neuronilor individuali din hipocampul acestor șoareci modificați în timp ce alergau de-a lungul unei piste.
Cercetările anterioare asupra șoarecilor normali au arătat că „plasează celulele” în hipocampus (legate de locații specifice de-a lungul pistei) trag în ordine când șoarecii se odihnesc după ce au parcurs cursul. Această reluare mentală apare și atunci când șoarecii dorm și sunt legați de oscilații de undă cerebrală cu frecvență foarte înaltă cunoscute sub numele de evenimente de ondulare.
La șoarecii lipsiți de calcineurină, cercetătorii au descoperit că activitatea creierului părea normală în timp ce desfășurau cursul, dar când au făcut o pauză, evenimentele lor de ondulare au fost mult mai puternice și mai frecvente. În plus, tragerea celulelor locului a fost anormală și în nici o ordine specială, ceea ce sugerează că șoarecii nu au redat traseul pe care tocmai l-au parcurs.
Acest model ajută la explicarea unora dintre simptomele observate în schizofrenie, au spus cercetătorii.
„Credem că în acest model de șoarece, putem avea un fel de indicație că există un proces de gândire dezorganizat”, a spus dr. Junghyup Suh, cercetător la Institutul Picower și unul dintre autorii principali ai lucrării.
„În timpul evenimentelor de ondulare la șoareci normali, știm că există un eveniment de reluare secvențială. Acest șoarece mutant nu pare să aibă acel gen de reluare a unei experiențe anterioare. ”
Cercetătorii suspectează că la șoarecii normali, calcineurina suprimă legăturile dintre neuroni (sinapse) din hipocamp. La șoarecii fără calcineurină, un fenomen cunoscut sub numele de potențare pe termen lung (LTP) devine mai frecvent, făcând sinapsele mai puternice.
Se pare ca acest LTP anormal de mare are un impact asupra activitatii acestor celule in special in perioadele de odihna, sau perioadele de dupa explorare. Aceasta este o specificitate foarte interesantă ”, a spus Tonegawa. „Nu știm de ce este atât de specific.”
Cercetătorii consideră că hiperactivitatea anormală a hipocampului poate însemna o întrerupere a „rețelei de mod implicit” a creierului - o rețea de comunicații care conectează hipocampul, cortexul prefrontal (unde se întâmplă cele mai multe gânduri și planificări) și alte zone ale cortexului.
Această rețea este mai activă în timpul unei stări de odihnă, între sarcini orientate spre obiective. Când creierul se concentrează pe o anumită activitate, rețeaua de mod implicit este oprită. Cu toate acestea, această rețea este supraactivă la pacienții schizofrenici înainte și în timpul sarcinilor care necesită concentrare, iar pacienții nu au performanțe bune în aceste sarcini.
Mai multe cercetări pe șoareci ar putea ajuta să dezvăluie mai multe despre rolul rețelei de mod implicit în schizofrenie, a spus Tonegawa.
Sursa: MIT
