Шизофрения – тяжёлое психическое заболевание, которое встречается у 1% населения. Нарушения памяти, гиперактивность, слуховые и зрительные галлюцинации и другие психоневрологические симптомы возникают из-за нарушения в ритме работы нейронов. Но какие изменения на клеточном уровне приводят к десинхронизации? Исследователи из Женевского университета не только объяснили механизм нарушения работы нейронных сетей, но «починили» его у взрослых мышей и подавили патологическое поведение, характерное для шизофрении.
Credit: Neurosciencenews.com
Шизофрения относится к генетически обусловленным заболеваниям, и многие другие патологии увеличивают риск её развития. Например, к таким заболеваниям относится синдром Ди Георга (синдром 22q11.2), возникающий из-за выпадения 30 генов из одной из двух копий 22 хромосомы. У пациентов с этим синдромом шизофрения развивается в 40 раз чаще.
Учёные стремятся не просто понять, как возникает патология, но и как её можно устранить уже у взрослых пациентов.
Подробнее о нейронных сетях
Учёные из Женевы работали с нейросетями гиппокампа мышей, у которых имелись одновременно и поведенческие симптомы шизофрении, и генетические нарушения, характерные для синдрома Ди Георга.
У здоровых мышей тысячи нейронов в сетях работают согласованно и импульсы в них проходят с правильными интервалами времени. У больных мышей работоспособность сетей остаётся на том же уровне, но импульсы внутри неё абсолютно разрозненные.
Исследователи смогли согласовать работу в нейронных сетях за счёт воздействия на тормозные нейроны, в том числе на парвальбуминэргические нейроны. Но получится ли так же легко провести электростимуляцию этих областей головного мозга у человека? Дело в том, что активность нейронов мышей намного меньше, чем активность тех же нейронов у людей, и чрезмерное возбуждение может вызвать ещё большие нарушения в работе нейросетей.
Помочь даже взрослым пациентам
Далее учёные попытались согласовать активность парвальбуминовых нейронов. Они возбуждали разобщённые тормозные нейроны и смогли наладить порядок и адекватную работу нейронных сетей. У мышей ослабились поведенческие отклонения, снизилась гиперактивность и улучшилась память. Возбуждение почти неактивных тормозных нейронов может восстановить работу нейронных сетей в целом – даже уже во взрослом мозге.
Сегодня лечение шизофрении проводят с помощью дофаминэргических и серотонинэргических антипсихотиков. Они успешно устраняют галлюцинации, но почти не влияют на другие симптомы, в частности не улучшают когнитивные способности. В будущем новая методика лечения может быть связана с устранением патологии в парвальбумин-содержащих нейронах, с усилением их тормозной активности, но до этого момента предстоит ещё много работы.
Текст: Анна Морозова
Restoring wild-type-like CA1 network dynamics and behavior during adulthood in a mouse model of schizophrenia by Thomas Marissal et al in Nature Neuroscience. Published September 17, 2018
DOI: 10.1038/s41593-018-0225-y
Решить сложную задачу с разведением диагнозов большого депрессивного и биполярного расстройств помогли алгоритмы машинного обучения. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они научились определять эти заболевания…
Несколько месяцев назад российская научная группа молекулярных биологов и психиатров получила грант Российского научного фонда. Новый проект будет посвящен исследованию такого сильно мифологизированного заболевания, как…
По разным версиям, нарушения психики достаются человеку по наследству или же становятся результатом других внутренних патологий. Однако, внешние факторы также способны играть роль в этом…
В России проходит первый научно-популярный фестиваль Pint of Science. Наука пришла в бары, где за кружкой пива ведущие ученые рассказывают о своих достижениях и о…
Один из лидеров нейронаук в нашей стране – Филипп Хайтович, профессор Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и руководитель группы сравнительной биологии в Институте Вычислительной…
