Fare Çalışması: Araştırmacılar Şizofrenide Düzensiz Düşünme ile Bağlantılı Beyin Dalgalarını İnceliyor
Kalsinörin genindeki mutasyonlar daha önce bazı şizofreni hastalarında bulunmuştur. On yıl önce, MIT araştırmacıları, farelerde bu geni çıkardılar ve bu, farelerde şizofrenide olduğu gibi, bozulmuş kısa süreli hafıza, dikkat eksiklikleri ve anormal sosyal davranış gibi çeşitli davranışsal semptomlar sergilemelerine neden oldu.
Bu araştırmacılar şimdi, kalsinörin içermeyen farelerin dinlenirken hipokampusta hiperaktif beyin dalgası salınımlarına sahip olduğunu ve normal farelerin yaptığı gibi koştukları bir rotayı zihinsel olarak tekrarlayamadıklarını buluyorlar.
Picower Biyoloji ve Nörobilim Profesörü Susumu Tonegawa liderliğindeki yeni çalışmada, bu değiştirilmiş farelerin hipokampusundaki bireysel nöronların bir yol boyunca ilerlerken elektriksel aktivitesini kaydetti.
Normal fareler üzerinde yapılan önceki araştırmalar, hipokampustaki (yol boyunca belirli konumlara bağlı olan) "yerleştirme hücreleri" nin, fareler parkuru çalıştırdıktan sonra dinlendiğinde sırayla ateşlendiğini göstermiştir. Bu zihinsel tekrar, fareler uyurken de meydana gelir ve dalga olayları olarak bilinen çok yüksek frekanslı beyin dalgası salınımlarına bağlanırlar.
Araştırmacılar, kalsinörin içermeyen farelerde beyin aktivitesinin kurs boyunca normal göründüğünü buldular, ancak durakladıklarında dalgalanma olayları çok daha güçlü ve daha sıktı. Ayrıca, yer hücrelerinin ateşlenmesi anormaldi ve belirli bir sıra yoktu, bu da farelerin az önce gittikleri rotayı tekrarlamadıklarını gösteriyordu.
Araştırmacılar, bu modelin şizofrenide görülen bazı semptomları açıklamaya yardımcı olduğunu söyledi.
Picower Enstitüsü'nden araştırmacı bilim adamı ve makalenin baş yazarlarından biri olan Dr. Junghyup Suh, "Bu fare modelinde, düzensiz bir düşünme sürecinin devam ettiğine dair bir tür işaretimiz olabileceğini düşünüyoruz" dedi.
Normal farelerdeki dalgalanma olayları sırasında sıralı bir tekrarlama olayının olduğunu biliyoruz. Görünüşe göre bu mutant fare, önceki deneyimin bu tür bir tekrarına sahip değil. "
Araştırmacılar, normal farelerde kalsinörinin, hipokampustaki nöronlar (sinapslar) arasındaki bağlantıları baskıladığından şüpheleniyorlar. Kalsinörin içermeyen farelerde, uzun vadeli kuvvetlendirme (LTP) olarak bilinen bir fenomen daha yaygın hale gelir ve sinapsları daha güçlü hale getirir.
Görünüşe göre bu anormal derecede yüksek LTP, özellikle dinlenme dönemlerinde veya araştırma sonrası dönemlerde bu hücrelerin aktivitesi üzerinde bir etkiye sahip. Bu çok ilginç bir özellik, "dedi Tonegawa. "Neden bu kadar spesifik olduğunu bilmiyoruz."
Araştırmacılar, hipokampustaki anormal hiperaktivitenin, beynin hipokampus, prefrontal korteks (çoğu düşünce ve planlamanın gerçekleştiği yer) ve korteksin diğer alanlarını birbirine bağlayan bir iletişim ağı olan "varsayılan mod ağında" bir kesinti anlamına gelebileceğini düşünüyor.
Bu ağ, hedefe yönelik görevler arasında dinlendirici bir durumda daha aktiftir. Beyin belirli bir aktiviteye odaklandığında, varsayılan mod ağı kapatılır. Bununla birlikte bu ağ, şizofreni hastalarında odaklanma gerektiren görevler öncesinde ve sırasında aşırı aktiftir ve hastalar bu görevlerde iyi performans göstermezler.
Tonegawa, fareler üzerinde daha fazla araştırma yapılması, şizofrenide varsayılan mod ağının rolü hakkında daha fazla bilgi edinmeye yardımcı olabilir.
Kaynak: MIT
