Hiire uuring: teadlased vaatavad skisofreenia korral häiritud mõtlemisega seotud ajulainet
Kaltsineuriini geeni mutatsioonid leiti varem mõnelt skisofreeniaga patsiendilt. Kümme aastat tagasi eemaldasid MIT-i teadlased selle geeni hiirtelt, mis põhjustas neil mitmeid käitumissümptomeid, nagu skisofreenia sümptomid, sealhulgas lühiajalise mäluhäire, tähelepanupuudulikkus ja ebanormaalne sotsiaalne käitumine.
Need teadlased leiavad nüüd, et hiirtel, kellel puudub kaltsineuriin, on puhkeolekus hipokampuses hüperaktiivsed aju laine võnked ja nad ei suuda vaimselt äsja läbitud marsruuti taasesitada, nagu seda teevad tavalised hiired.
Picoweri bioloogia ja neuroteaduste professor Ph.D. Susumu Tonegawa juhitud uues uuringus registreeriti nende muudetud hiirte hipokampuses üksikute neuronite elektriline aktiivsus, kui nad mööda rada jooksid.
Varasemad uuringud normaalsete hiirte kohta on näidanud, et hipokampuse “koharakud” (mis on seotud raja konkreetsete asukohtadega) põlevad järjest, kui hiired puhkavad pärast raja läbimist. See vaimne kordus toimub ka siis, kui hiired magavad, ja nad on seotud väga kõrgsageduslike aju-lainete võnkumistega, mida nimetatakse pulsatsioonisündmusteks.
Hiirtel, kellel puudus kaltsineuriin, leidsid teadlased, et ajuaktiivsus tundus kursuse läbimise ajal normaalne, kuid kui nad peatusid, olid nende pulsatsioonisündmused palju tugevamad ja sagedasemad. Lisaks oli koharakkude laskmine ebanormaalne ja mitte mingis kindlas järjekorras, mis viitab sellele, et hiired ei mänginud uuesti läbi just läbitud marsruuti.
See muster aitab selgitada mõningaid skisofreenias täheldatud sümptomeid, ütlesid teadlased.
"Me arvame, et selles hiiremudelis võib meil olla mingisugune viide sellele, et toimub korrastamata mõtlemisprotsess," ütles Picoweri instituudi teadur dr. Junghyup Suh ja üks juhtivaid autoreid.
"Tavaliste hiirte pulsatsioonide ajal teame, et toimub järjestikune kordusüritus. Tundub, et sellel mutantsel hiirel pole varasemat kogemust sellist kordust.
Teadlased kahtlustavad, et tavalistel hiirtel pärsib kaltsineuriin hipokampuse neuronite (sünapside) vahelisi seoseid. Kaltsineuriinita hiirtel muutub nähtus, mida nimetatakse pikaajaliseks potentseerimiseks (LTP), sagedasemaks, muutes sünapsid tugevamaks.
Tundub, et see ebanormaalselt kõrge LTP mõjutab nende rakkude aktiivsust just puhkeperioodidel või uurimisjärgsetel perioodidel. See on väga huvitav eripära, ”sõnas Tonegawa. "Me ei tea, miks see nii konkreetne on."
Teadlaste arvates võib ebanormaalne hüperaktiivsus hipokampuses tähendada aju "vaikerežiimi võrgu" - kommunikatsioonivõrgu, mis ühendab hipokampust, prefrontaalset ajukooret (kus toimub kõige rohkem mõtlemist ja planeerimist) ja teisi ajukoore piirkondi, katkemist.
See võrk on aktiivsem rahuolekus, eesmärgile suunatud ülesannete vahel. Kui aju keskendub konkreetsele tegevusele, lülitatakse vaikerežiimi võrk välja. See võrgustik on aga skisofreeniahaigetel enne keskendumist nõudvate ülesannete täitmist ja nende ajal üliaktiivne ning patsiendid ei suuda nende ülesannetega hästi hakkama.
Rohkem hiirte uuringuid võib aidata rohkem teada anda vaikerežiimi võrgu rollist skisofreenia korral, ütles Tonegawa.
Allikas: MIT
