Schizofrenia ar putea diminua conexiunile cerebrale printr-un model neașteptat de organizat, pe care cercetătorii încep să-l urmărească până la posibila sa origine.
Scanările cerebrale specializate dezvăluie că schizofrenia este legată de o pierdere extinsă a sinapselor care conectează celulele nervoase, partea stângă a creierului fiind afectată în mod deosebit. Leziunea urmează un tipar surprinzător de organizat, legat de chimia și rețelele de conectivitate ale creierului. Cercetătorii au identificat, de asemenea, o regiune frontală stângă care ar putea servi drept punct de pornire al pierderii.
Noile imagini cerebrale relevă că pierderea sinaptică în schizofrenie este răspândită, dar departe de a fi aleatorie, urmând chimia creierului și rețelele de comunicare.
Cercetători, inclusiv un profesor de la Rutgers, au obținut o imagine mai clară a modificărilor biologice asociate cu schizofrenia prin măsurarea directă a conexiunilor sinaptice în creierul uman viu. Echipa a utilizat imagistică specializată de tip PET (Tomografie cu Emisie de Pozitroni) pentru a examina aceste puncte cruciale de comunicare între celulele nervoase. Studiul, publicat în Molecular Psychiatry, a fost condus de autorii seniori Avram Holmes, profesor asociat de psihiatrie la Robert Wood Johnson Medical School și membru al facultății de bază a Centrului pentru Cercetarea Imagisticii Avansate a Creierului Uman din cadrul Institutului Rutgers pentru Sănătatea Creierului, și Rajiv Radhakrishnan, profesor asociat de psihiatrie și radiologie și imagistică biomedicală la Universitatea Yale. Primul autor, Sidhant Chopra, anterior cercetător postdoctoral în Laboratorul Holmes, este un bursier de cercetare McKenzie la Orygen, Centrul de Excelență în Sănătatea Mintală a Tinerilor din Australia, și la Universitatea din Melbourne, Australia.
Sinapsele sunt joncțiuni minuscule care permit celulelor nervoase să comunice între ele prin circuite neuronale. Se crede că problemele legate de aceste conexiuni joacă un rol în simptomele cognitive și emoționale ale schizofreniei. Până acum, însă, oamenii de știință au avut o înțelegere limitată despre exact unde apare pierderea sinaptică în creierele persoanelor vii, deoarece metodele convenționale de imagistică, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică, nu pot măsura specific sinapsele. Cercetarea a implicat 122 de persoane, inclusiv 29 diagnosticate cu schizofrenie, făcând-o una dintre cele mai mari studii de imagistică PET pentru densitatea sinaptică realizate până acum. Comparativ cu participanții sănătoși, persoanele cu schizofrenie au prezentat o reducere pronunțată și extinsă a conexiunilor sinaptice în mai multe părți ale creierului. Acestea au inclus regiunile frontale și temporale, precum și zonele implicate în memorie și emoție. Pierderea a fost, de asemenea, considerabil mai mare pe partea stângă a creierului decât pe partea dreaptă. Cercetătorii au constatat că acest tipar sinaptic nu corespundea modificărilor volumului cerebral observate în mod obișnuit cu scanările RMN standard. Această distincție sugerează că pierderea sinaptică și modificările volumului cerebral pot reflecta procese biologice separate, mai degrabă decât două metode de imagistică care captează aceeași schimbare subiacentă.
Echipa a descoperit, de asemenea, că regiunile cerebrale care prezintă cele mai mari pierderi sinaptice tindeau să conțină concentrații ridicate de receptori pentru neurotransmițători importanți, inclusiv serotonină, acid gama-aminobutiric și glutamat. Această constatare sugerează că caracteristicile moleculare ale regiunilor cerebrale individuale pot influența cât de vulnerabile sunt la modificările asociate cu schizofrenia. Pentru a explora cum ar putea migra pierderea sinaptică prin creier, cercetătorii au folosit simulări computerizate bazate pe conexiunile structurale ale creierului. Modelarea lor a identificat o zonă din lobul frontal stâng ca un punct de pornire probabil, de la care pierderea sinaptică s-ar putea răspândi în regiunile conectate. „Aceste constatări sugerează că în schizofrenie, pierderea sinaptică nu este aleatorie”, a spus Chopra. „Dimpotrivă, urmează arhitectura moleculară și de conectivitate a creierului, ceea ce ar putea ajuta în cele din urmă la identificarea unde și cum să intervenim.” „Această cartografiere detaliată a vulnerabilității sinaptice ar putea ajuta în cele din urmă la identificarea unde și cum să intervenim pentru a conserva sau restaura funcția cerebrală, cum ar fi terapiile emergente pentru prevenirea și regenerarea sinapselor”, a adăugat Holmes.
Cercetătorii au declarat că lucrările viitoare se vor baza pe aceste rezultate prin investigarea modului în care pierderea sinaptică se modifică în timp și cum răspunde la tratamentele clinice. O mai bună înțelegere a acestei progresii ar putea, în cele din urmă, să ajute cercetătorii să dezvolte abordări mai precise și personalizate pentru îngrijirea schizofreniei.