Дослідження на мишах: дослідники розглядають мозкові хвилі, пов’язані з невпорядкованим мисленням при шизофренії
Мутації гена кальциневрину раніше були виявлені у деяких хворих на шизофренію. Десять років тому дослідники MIT видалили цей ген у мишей, що призвело до того, що вони виявляли кілька поведінкових симптомів, таких як симптоми шизофренії, включаючи порушення короткочасної пам'яті, дефіцит уваги та ненормальну соціальну поведінку.
Зараз ці дослідники виявляють, що миші, у яких відсутній кальциневрин, мають гіперактивні коливання мозкової хвилі в гіпокампі під час відпочинку, і вони не можуть подумки відтворити маршрут, яким вони щойно пробігли, як це роблять звичайні миші.
У новому дослідженні, яке проводив доктор філософії Сусуму Тонегава, професор біології та неврології Пікоуер, зафіксовано електричну активність окремих нейронів в гіпокампі цих змінених мишей, коли вони бігали вздовж доріжки.
Попередні дослідження на нормальних мишах показали, що "розміщують клітини" в гіпокампі (пов'язані з певними місцями вздовж траси) стріляють послідовно, коли миші відпочивають після проходження курсу. Це розумове відтворення також відбувається, коли миші сплять, і вони прив'язані до дуже високочастотних коливань мозкової хвилі, відомих як пульсаційні події.
У мишей, у яких бракувало кальциневрину, дослідники виявили, що мозкова діяльність здавалася нормальною, поки вони проходили курс, але коли вони робили паузу, їх пульсації були набагато сильнішими та частішими. Плюс стрілянина в клітинах місця була ненормальною і не в певному порядку, припускаючи, що миші не відтворювали маршрут, яким щойно пробігли.
Ця закономірність допомагає пояснити деякі симптоми, що спостерігаються при шизофренії, зазначають дослідники.
"Ми вважаємо, що в цій моделі миші ми можемо мати якийсь ознака того, що відбувається дезорганізований процес мислення", - сказав д-р Джунгюп Су, науковий співробітник Інституту Пікоуера і один з провідних авторів статті.
«Під час пульсацій у звичайних мишей ми знаємо, що відбувається послідовна подія відтворення. Схоже, у цього мутанта-мишки немає такого відтворення попереднього досвіду ".
Дослідники підозрюють, що у звичайних мишей кальциневрин пригнічує зв’язок між нейронами (синапсами) в гіпокампі. У мишей без кальциневрину явище, відоме як довгострокове потенціювання (LTP), стає все більш поширеним, роблячи синапси сильнішими.
«Схоже, цей надзвичайно високий рівень ЛТП впливає на активність цих клітин, особливо у періоди спокою або після досліджень. Це дуже цікава специфіка, - сказав Тонегава. "Ми не знаємо, чому це так конкретно".
Дослідники вважають, що аномальна гіперактивність в гіпокампі може означати порушення "мережі за замовчуванням" мозку - комунікаційної мережі, яка з'єднує гіпокамп, префронтальну кору (де відбувається більшість думок і планування) та інші ділянки кори.
Ця мережа є більш активною під час спокою, між цільовими завданнями. Коли мозок фокусується на певній діяльності, мережа режиму за замовчуванням відмовляється. Однак ця мережа є надмірно активною у хворих на шизофренію до і під час виконання завдань, які потребують зосередження, і пацієнти погано виконують ці завдання.
Більше досліджень на мишах може допомогти розкрити більше про роль мережі за замовчуванням при шизофренії, сказав Тонегава.
Джерело: MIT
