Schizofreni: Å 'synkronisere' hjernekretser kan stoppe symptomene
Schizofreni er en kompleks mental tilstand som fremdeles ikke er fullstendig forstått når det gjelder hvordan hjernekretsene knytter seg til atferdssymptomer. Nå ser det imidlertid ut til at forskere har funnet en måte å få noen av symptomene til å forsvinne.
Nyere studier har antydet at noen av symptomene på schizofreni - som hukommelsesproblemer, hallusinasjoner og hyperaktivitet - kan skyldes "desynkroniserte" hjerneceller.
Foreløpig har det imidlertid ikke vært noen biologisk forklaring på dette på cellenivå.
Etterforskerne, fra Universitetet i Genève i Sveits, sier at desynkroniseringen skyldes mangel på en type celle som fungerer som en orkesterdirigent.
Da de gjenopprettte funksjonen til denne cellen hos voksne mus som ble avlet for å utvikle noen atferdssymptomer på schizofreni, forsvant symptomene.
Det er en vitenskapelig rapport om deres nye funn i et papir som nå inneholder i tidsskriftet Natur nevrovitenskap.
Dysfunksjonelle hemmende nevroner
Musemodellen besto av voksne mus som ble konstruert for å bære et schizofrenirisgen, og som utviklet noen atferdssymptomer på lidelsen.
En sammenligning av en hjernekrets i disse musene med kontrollene, umodifiserte mus, avslørte at i sistnevnte oppførte de tusenvis av cellene i kretsen seg koordinert, synkronisert etter en presis tidssekvens.
Cellene i samme krets av musene fra schizofrenimodellen var like aktive, men aktiviteten var ukoordinert. Dette skyldtes dysfunksjon i en gruppe celler kjent som "inhiberende nevroner."
"Organiseringen og synkroniseringen av nevrale nettverk," sier seniorstudieforfatter Alan Carleton, ved Institutt for grunnleggende nevrovitenskap, "oppnås gjennom intervensjon av subpopulasjoner av hemmende nevroner, inkludert parvalbumin-neuroner."
I deres schizofrenimusemodell var de inhiberende nevronene imidlertid "mye mindre aktive", forklarer han og la til at når det ikke er tilstrekkelig "inhibering av å kontrollere og strukturere den elektriske aktiviteten til andre nevroner i nettverket, hersker anarki."
Genetisk og miljømessig opprinnelse
Schizofreni er en alvorlig tilstand som kan påvirke tenkning, følelse, atferd og interaksjon med andre. Mens symptomene kan variere mye fra person til person, er sykdommen langvarig og ofte invalidiserende.
En person med schizofreni opplever psykotiske symptomer og kan komme over som om de ikke er i kontakt med virkeligheten. De kan "høre stemmer", oppleve hallusinasjoner og vrangforestillinger, ikke uttrykke følelser, ha uordnede tanker og tro at andre har til hensikt å skade dem.
Forskere mener at både genetiske og miljømessige faktorer bidrar til årsaken til og utviklingen av schizofreni. Mange gener har vært knyttet til sykdommen, og det antas også at eksponering for visse virus og problemer under fødselen også kan være involvert.
Selv om behandling og støtte kan hjelpe, kan hverdagen utgjøre en stor utfordring for mennesker med schizofreni, noe som gjør det vanskelig å leve et uavhengig liv, oppnå kvalifikasjoner, opprette og opprettholde relasjoner og sikre produktiv sysselsetting.
Det er ikke lett å estimere forekomsten av schizofreni på grunn av sykdommens kompleksitet og de mange måtene å diagnostisere den på. Dessuten overlapper symptomene ofte med andre sykdommer, for eksempel bipolar lidelse.
Av denne grunn kombineres estimatene ofte med andre lidelser. Disse estimatene varierer fra 0,25 prosent til 0,75 prosent av befolkningen.
En musemodell av schizofreni
For bedre å utforske den nevrale underbyggingen av schizofreni, utviklet Carleton og kollegaer mus med en genmutasjon som tilsvarer en som forårsaker DiGeorge - eller 22q11-sletting - syndrom hos mennesker. Personer med dette syndromet mangler dusinvis av gener i kromosom 22.
Selv om mange genmutasjoner har vært knyttet til schizofreni, valgte forskerne 22q11-sletting fordi det "representerer den høyeste genetiske risikoen for å utvikle schizofreni."
De fokuserte på et nevralt nettverk i hippocampus kjent som CA1-området, og la merke til at flere funksjoner i dette området er forskjellige i musene fra schizofrenimodellen og de fra kontrollmus. Disse funksjonene inkluderer "strukturelle og elektrofysiologiske egenskaper" og "funksjonell forbindelse med fjerne hjerneområder."
De studerte forskjellene i "nettverksdynamikk og oppførsel" til musemodellen og hvordan de reagerte på forsøk på å manipulere den ved å stimulere de parvalbuminhemmende nevronene.
Vi kunne gjenopprette ‘funksjonell hjernedynamikk’
Stimulering av de underaktive parvalbuminhemmende nevronene hos musene hos voksne schizofrenimodeller fikk det nevrale nettverket i synkronisering og sekvens som kontrollmusene.
Dette korrigerte også noe av den unormale oppførselen til de voksne schizofrenimodellmusene, ved at de sluttet å være hyperaktive og ikke viste minneproblemer.
Studieforfatterne antyder at deres funn viser at det er mulig å "gjenopprette funksjonell hjernedynamikk og typiske atferdsmønstre" selv i voksen alder.
"Dette er veldig viktig," forklarer Carleton og bemerker, "[S] chizophrenia utvikler seg i sen ungdomsår, selv om nevrale endringer er mest sannsynlig til stede siden nevroutviklingsstadiet."
Han og teamet hans planlegger nå å gjennomføre en lignende undersøkelse av schizofreni som oppstår fra andre risikogener.
"I følge våre resultater kan det være tilstrekkelig å styrke virkningen av et dårlig aktivt hemmende nevron, selv etter at hjernen har utviklet seg, for å gjenopprette riktig funksjon av disse nevrale nettverkene, og dermed gjøre at visse patologiske atferd forsvinner."
Alan Carleton
