Skizofreni: 'Resyncing' af hjernekredsløb kan stoppe symptomerne
Skizofreni er en kompleks mental tilstand, der stadig ikke forstås fuldt ud med hensyn til, hvordan hjernekredsløb forbinder sig med adfærdssymptomer. Nu synes forskere imidlertid at have fundet en måde at få nogle af symptomerne til at forsvinde.
Nylige undersøgelser har antydet, at nogle af symptomerne på skizofreni - såsom hukommelsesproblemer, hallucinationer og hyperaktivitet - kan skyldes "desynkroniserede" hjerneceller.
Der har dog endnu ikke været nogen biologisk forklaring på dette på celleniveau.
Efterforskerne fra universitetet i Genève i Schweiz siger, at desynkroniseringen skyldes mangel på en celletype, der fungerer som en orkesterdirigent.
Da de gendannede denne cellefunktion hos voksne mus opdrættet for at udvikle nogle adfærdsmæssige symptomer på skizofreni, forsvandt symptomerne.
Der er en videnskabelig rapport om deres nye fund i et papir, der nu findes i tidsskriftet Natur Neurovidenskab.
Dysfunktionelle hæmmende neuroner
Musemodellen bestod af voksne mus, der var konstrueret til at bære et skizofrenirisikegen, og som udviklede nogle adfærdsmæssige symptomer på lidelsen.
En sammenligning af et hjernekredsløb hos disse mus med kontrollerne, umodificerede mus, afslørede, at i sidstnævnte opførte de tusinder af celler i kredsløbet på en koordineret, synkroniseret måde efter en præcis tidssekvens.
Cellerne i samme kredsløb af skizofrenimodelmusene var lige så aktive, men aktiviteten var ukoordineret. Dette skyldtes dysfunktion i en gruppe celler kendt som "hæmmende neuroner."
"Organisationen og synkroniseringen af neurale netværk," siger seniorundersøgelsesforfatter Alan Carleton fra Institut for Grundlæggende Neurovidenskab, "opnås gennem intervention af subpopulationer af hæmmende neuroner, herunder parvalbuminneuroner."
I deres skizofrenimusemodel var de inhiberende neuroner imidlertid "meget mindre aktive", forklarer han og tilføjer, at når der ikke er tilstrækkelig "inhibering til at kontrollere og strukturere den elektriske aktivitet af andre neuroner i netværket, regerer anarki."
Genetisk og miljømæssig oprindelse
Skizofreni er en alvorlig tilstand, der kan påvirke tænkning, følelse, adfærd og interaktion med andre. Mens symptomer kan variere meget fra person til person, er sygdommen langvarig og ofte invaliderende.
En person med skizofreni oplever psykotiske symptomer og kan støde på, som om de ikke er i kontakt med virkeligheden. De kan "høre stemmer", opleve hallucinationer og vrangforestillinger, ikke udtrykke følelser, have uordnede tanker og tro at andre har til hensigt at skade dem.
Forskere mener, at både genetiske og miljømæssige faktorer bidrager til årsagen til og udviklingen af skizofreni. Mange gener har været forbundet med lidelsen, og det menes også, at eksponering for visse vira og problemer under fødslen også kan være involveret.
Selvom behandling og støtte kan hjælpe, kan hverdagen udgøre en enorm udfordring for mennesker med skizofreni, hvilket gør det svært at leve et uafhængigt liv, opnå kvalifikationer, skabe og vedligeholde relationer og sikre produktiv beskæftigelse.
Det er ikke let at estimere forekomsten af skizofreni på grund af sygdommens kompleksitet og de mange måder at diagnosticere den på. Også dens symptomer overlapper ofte med andre sygdomme, såsom bipolar lidelse.
Af denne grund kombineres estimaterne ofte med andre lidelser. Disse skøn spænder fra 0,25 procent til 0,75 procent af befolkningen.
En musemodel af skizofreni
For bedre at udforske den neurale understøttelse af skizofreni konstruerede Carleton og kolleger mus med en genmutation, der svarer til en, der forårsager DiGeorge - eller 22q11-sletningssyndrom hos mennesker. Mennesker med dette syndrom mangler snesevis af gener i kromosom 22.
Selvom mange genmutationer har været forbundet med skizofreni, valgte forskerne 22q11-sletning, fordi det "repræsenterer den højeste genetiske risiko for at udvikle skizofreni."
De fokuserede på et neuralt netværk i hippocampus kendt som CA1-området og bemærkede, at adskillige funktioner i dette område er forskellige i mus fra skizofrenimodeller til kontrolmus. Disse funktioner inkluderer de "strukturelle og elektrofysiologiske egenskaber" og "funktionel forbindelse med fjerne hjerneområder."
De studerede forskellene i "netværksdynamik og opførsel" af musemodellen, og hvordan de reagerede på forsøg på at manipulere den ved at stimulere de parvalbuminhæmmende neuroner.
Vi kunne gendanne 'funktionel hjernedynamik'
Stimulering af de underaktive parvalbuminhæmmende neuroner i de voksne skizofrenimodelmus fik det neurale netværk, der fungerer synkroniseret og sekventivt som kontrolmusene.
Dette korrigerede også nogle af de unormale opførsler hos voksne skizofrenimodelmus, idet de holdt op med at være hyperaktive og ikke viste hukommelsesproblemer.
Undersøgelsesforfatterne antyder, at deres fund viser, at det er muligt at "gendanne funktionel hjernedynamik og typiske adfærdsmønstre" selv i voksenalderen.
"Dette er virkelig vigtigt," forklarer Carleton og bemærker, "[S] chizofreni udvikler sig i slutningen af ungdomsårene, skønt neurale ændringer sandsynligvis er til stede siden neuroudviklingsstadiet."
Han og hans team planlægger nu at gennemføre en lignende undersøgelse af skizofreni, der opstår fra andre risikogener.
"Ifølge vores resultater kan det være tilstrækkeligt at forstærke virkningen af en dårligt aktiv hæmmende neuron, selv efter at hjernen har udviklet sig, til at genoprette den korrekte funktion af disse neurale netværk og dermed forsvinde visse patologiske adfærd."
Alan Carleton
