Дослідження на щурах пропонує зв’язок між пізнанням, сном та шизофренією

Шизофренія - це психічний стан, який страждає понад 3,2 мільйона американців. Хвороба не рідкість, оскільки щороку щорічно діагностується близько 100 000 американців.

Симптоми, пов'язані із захворюванням, різноманітні, включаючи зорові та слухові галюцинації, когнітивні проблеми та мотиваційні проблеми. Інший аспект захворювання, який привертає менше уваги, ніж інші симптоми, - це когнітивні проблеми.

У багатьох із хворобою проблеми з навчанням та пам’яттю. Для багатьох це перша ознака захворювання. Зараз нове дослідження дослідників Медичної школи Університету Меріленда виявило інтригуючий зв’язок між сном, пізнанням та сполукою під назвою кінуренін.

Дослідники вважають, що ці зв'язки можуть висвітлити механізм, що викликає когнітивні проблеми серед хворих на захворювання, і можуть вказати шлях до нових методів лікування, щоб зменшити деякі симптоми захворювання.

Дослідження, яке з’являється в журналі Спати, перший вивчає детально зв’язок між кінуреніном, його метаболітом кінуреновою кислотою, сном та пізнанням.

"Ніхто раніше не придивлявся до взаємозв'язку між сном і кінуреніновим шляхом", - сказала Ана Поцівавсек, науковий співробітник Університету штату Меріленд SOM Мерілендського центру психіатричних досліджень (MPRC) і доцент кафедри психіатрії.

"Це дослідження встановлює чіткий зв'язок між підвищенням рівня кінуреніну та проблемами сну".

В останні роки вчені визначили кінуренову кислоту як потенційного ключового гравця при шизофренії. Кинуренова кислота - це нейроактивний метаболіт кінуреніну, який утворюється в мозку. У хворих на шизофренію вміст кінуренової кислоти в мозку перевищує норму.

Вчені висунули теорію, що ці підвищені рівні можуть бути пов'язані з низкою симптомів захворювання, включаючи проблеми з навчанням і пам'яттю.

Хоча механізми когнітивних порушень серед хворих на шизофренію залишаються незрозумілими, дослідники підозрюють, що взаємодія між підвищеною кількістю кінуренової кислоти та сном може зіграти свою роль.

Вони пояснюють, що численні докази показують, що дисфункція сну призводить до проблем із навчанням і пам'яттю. Крім того, дослідники та клініцисти давно зазначають, що люди, хворих на шизофренію, часто мають проблеми і зі сном.

Для цих експериментів Поцівавсек та її колеги вивчали щурів. Вони провели порівняння поведінки щурів із підвищеною кількістю кінуренової кислоти в мозку з тваринами з нормальним рівнем сполуки.

Вони підключили мозок тварин до приладу, який вимірював кількість та якість сну, і виявили, що тварини з вищим рівнем кінуренової кислоти мають значно менший швидкий рух очей, або швидкий сон. Це фаза сну, в якій відбуваються сни, і вважається, що вона має вирішальне значення для зміцнення попереднього навчання.

Дослідники виявили, що група з високим вмістом кінуренової кислоти також мала проблеми з навчанням. Щоб перевірити це, вони поміщають щурів у коробку і просвічують світло в коробку. З одного боку коробки є отвір у темнішу область. Щури - нічні тварини, і вони віддають перевагу темряві, тому тварини, як правило, біжать у темну область.

Потрапивши в цю область, вони отримують невеликий удар струмом. Коли експеримент повторюється на наступний день, звичайні тварини не бігають у темнішу область, пам’ятаючи шок від попереднього дня. Для порівняння, тварини з підвищеним рівнем високого вмісту кінуренової кислоти і, отже, порушенням сну, не пам’ятають шоку напередодні і біжать у темну область. Іншими словами, вони не навчились досвіду попереднього дня.

"Ми починаємо думати про те, що кінуренова кислота порушує сон, а потім порушує пізнання", - сказала вона. Однак, за її словами, є й інші можливості: можливо, порушення сну спричиняють підвищений вміст кінуренової кислоти, що в подальшому призводить до когнітивних проблем. "Не зрозуміло, що трапиться першим", - каже вона. "Це справді цікаве питання, яке ми розслідуємо".

Доктор Поцівавсек та інші дослідники вважають, що зменшення кінуренової кислоти може зменшити проблеми зі сном та пізнанням у хворих на шизофренію. "Ми, безперечно, віримо, що високий рівень кінуренової кислоти є вирішальним аспектом шизофренії", - каже вона.

Дослідження дає більше підстав розробляти ліки, що знижують рівень кінуренової кислоти в мозку. Однією з ключових можливостей є інгібування ферменту, який називається кінуренінамінотрансфераза II або KAT II, ​​який перетворює кінуренін в кінуренову кислоту.

Використовуючи сполуки, які інгібують цей фермент, дослідникам вдалося зменшити кількість кінуренової кислоти в мозку. Протягом багатьох років різні фармацевтичні компанії працювали над розробкою інгібіторів KAT II, ​​які можуть потрапляти в мозок, і які будуть безпечними та ефективними для людей. Дослідження доктора Поцівавсека свідчать про те, що такий підхід має клінічний потенціал.

"Це дослідження додає доказів того, що високий рівень кінуренової кислоти сприяє когнітивній дисфункції", - каже вона. "Якщо ми зможемо придумати способи знизити ці рівні, ми зможемо зменшити ці симптоми для пацієнтів".

Джерело: Університет штату Меріленд