Новости
Исследования мозга и шизофрения
- Дефект мозга лежит в основе неспособности к целенаправленному поведению у пациентов с шизофренией.
Люди с шизофренией испытывают трудности с преобразованием цели в действие, потому что структуры мозга, управляющие желанием и эмоциями, у них менее активны и не справляются с передачей ориентированных на цель сообщений в отделы коры, связанные с принятием решений. Таковы результаты нового исследования ученых из Университета Сиднея, опубликованные в журнале Biological Psychiatry. Это первое исследование, иллюстрирующее распространенную среди пациентов с шизофренией неспособность инициировать целенаправленное поведение. Полученные данные могут объяснять трудности пациентов в достижении целей нормальной жизни, напр. поддержании дружбы, завершении образования, поиске работы. ''Очевидное отсутствие мотивации у пациентов с шизофренией обусловлено не отсутствием целей и не отсутствием удовольствия от вознаграждения,'' – говорит ведущий автор исследования Richard Morris. – ''Они так же получают удовольствие от многих переживаний, как и другие люди, в частности, от еды, кинофильмов и созерцания красоты природы. Похоже, что их блокирует специфический дефицит структур мозга: он мешает им конвертировать желания и цели в конкретный выбор и поведение''. В ходе исследования пациенты и здоровые испытуемые должны были выполнить задачу выбора легкой еды на фоне получения дополнительной информации о полезных или не очень качествах такой еды. Одновременно с помощью фМРТ измерялась активность головного мозга. Результаты фМРТ показали следующее: (1) У людей с шизофренией была нормальная нейрональная активность в отделе мозга, отвечающем за принятие решений (префронтальная кора); (2) У людей с шизофренией, по сравнению со здоровыми, намного понижена активность в отделах мозга, отвечающих отчасти за контроль за выполнение действий и выбор (хвост - caudate); (3) пониженная нейрональная активность в области caudate коррелировала с трудностями применения собственных вкусовых предпочтений к последующему получению еды. ''Патология в caudate и прилегающих областях мозга может мешать людям с шизофренией переходить от оценки своих желаний к управлению своим поведением,'' – говорит Morris. – ''Это означает, что желания и цели у людей с шизофренией не страдают, но им трудно выбрать правильные действия на пути достижения этих целей''. Источник: Stuck in neutral: Brain defect traps schizophrenics in twilight zone. – Internet (sciencedaily.com), 17.08.14.
- Обнаружена новая сеть, контролирующая серотонинергическую систему.
С помощью нового метода группа ученых из шведского Karolinska Institutet разработала подробную карту сетевых связей в мозге, контролирующих нейротрансмиттер серотонин. Работа, опубликованная в научном журнале Neuron, может привести к получению нового знания о ряде психиатрических состояний и способствовать разработке новых лекарственных препаратов. Как известно, нейротрансмиттер серотонин, помимо прочего, контролирует импульсивность, настроение и когнитивное функционирование человека, а производят его серотонинергические нейроны. Поэтому, чтобы психическое здоровье было хорошим, а поведение нормальным, требуется правильно отрегулированная активность этих нейронов. Но активностью серотонинергических нейронов управляют другие нейроны из самых разных отделов мозга с помощью прямых связей на серотонинергических нейронах (синапсы). Разрегулированность серотонинергической системы может привести, в частности, к депрессии, болезни Паркинсона, шизофрении и аутизму. По настоящее время не было возможности подробно изучить, как между собой связаны различные типы нервных клеток, и как сети мозга контролируют поведение. Соответственно, не было знания о том, какие нервные клетки контролируют активность серотонинергических нейронов. Но с использованием новых методов, ученые Karolinska Institutet теперь могут исследовать, как организованы различные сети в мозге и как они работают. Группа под руководством Konstantinos Meletis установила, какие сети мозга контролируют серотонинергические нейроны. ''Нам удалось создать карту нового типа – карту контактов нейронов – и обнаружить новые связи, контролирующие серотонинергическую систему. Эти системы не были ранее известны, и они очень интересны с точки зрения понимания механизма действия серотонинергической системы, что также поможет лучше понять определенные психические болезни,'' – говорит Meletis. Чтобы создать карту прямых контактов серотонинергических нейронов с другими нейронами, ученые разработали метод маркирования этих клеток вирусом бешенства, который продуцирует флуоресцентный маркер. Посредством генетических манипуляций потом вирус бешенства был распространен на все нейроны, напрямую связанные с серотонинергическими нейронами. При этом ученые получили очень подробное, трехмерное изображение сетей мозга, которые контролируют серотонин. Впоследствии с помощью оптогенетики – метода, в котором свет используется для контроля активности нейронов – ученые смогли манипулировать избранными сетями и таким образом исследовать их воздействие на серотонинергические нейроны. С помощью этой карты в лобной доле обнаружена сеть, связанная с когницией и благополучием, которая контролирует серотонинергические нейроны. Ученые также обнаружили, что серотонин могут контролировать новые типы нейронов в базальных ганглиях, области в мозжечке, которая, помимо прочего, контролирует движение, благополучие и принятие решений – это знание может иметь значение для таких состояний, как болезнь Паркинсона. ''Мы очень оптимистичны, потому что революция, происходящая сейчас в области исследований мозга, может привести к созданию совершенно новых и эффективных лекарств в области психиатрии,'' – объясняет Meletis. Источник: Discovery of new pathways controlling the serotonergic system. - Internet (medicalxpress.com), 08.08.14.
- Возможно, что контур связей в мозге создает условия для ''голосов'', которые являются симптомом шизофрении.
Ученые из американской детской исследовательской больницы St. Jude выявили проблемы мозговых связей, которые могут предрасполагать к слышанию ''голосов''. Работа появилась в журнале Science от 06.06.14 (авторы: Sungkun Chun et al.). Исследователи связали эту проблему с делецией генов, которая вызывает изменения в химических процессах в головном мозге, вследствие чего уменьшается поток информации между двумя мозговыми структурами, вовлеченными в процесс обработки слуховой информации. Данное исследование впервые связывает слуховые галлюцинации, бред и другие психотические симптомы шизофрении со специфическим контуром связей в головном мозге. Обнаруженный в исследовании измененный контур связей решает загадку того, как современные антипсихотические препараты облегчают симптоматику, и дает новую точку направления усилий в разработке препаратов, которые бы успокаивали ''голоса'', но давали меньше побочных эффектов. ''По нашему мнению, уменьшение потока информации между этими двумя мозговыми структурами, которым принадлежит основная роль в проработке слуховой информации, создает фон для стресса или других факторов, которые появляются и ''запускают'' голоса,'' – говорит один из авторов Stanislav Zakharenko. Работа была выполнена на животной модели (мыши) генетического расстройства синдрома делеции 22q11 у человека. Этот синдром появляется при делеции части хромосомы 22, и тогда у человека вместо обычных двух наборов порядка 25 генов остается лишь один набор. Примерно у 30% лиц с синдромом делиции развивается впоследствии шизофрения, так что это генетическое расстройство является одним из сильнейших факторов риска развития шизофрении. Ранее работы, выполненные в лаборатории Zakharenko, связали один из потерянных генов - Dgcr8 – с изменениями в мозге мышей с синдромом делеции, которые затрагивают структуры, связанные с обучением и памятью. Они обнаружили свидетельство того, что тот же самый механизм присутствует у пациентов с шизофренией. В последнем исследовании ученые использовали самые современные инструменты, чтобы показать связь между отсутствием Dgcr8 и изменениями, затрагивающими другой отдел мозга – слуховой таламус. Уже много десятилетий в практике используются антипсихотики, действие которых обусловлено связыванием с белком, который носит название дофаминового рецептора D2 (Drd2). Это связывание блокирует активность химического нейротрансмиттера дофамина. Вместе с тем, по настоящее время было не очень ясно, как это успокаивает голоса при шизофрении. Работая с мышами с делецией 22q11 и без нее, ученые показали, что у мышей с делецией, по сравнению с нормой, ослаблена сила нервного импульса от нейронов в слуховом таламусе. Отличий электрической активности в других отделах мозга не обнаружено. Исследователи показали, что уровни Drd2 были повышены у мышей с делецией в слуховом таламусе, но не в других отделах мозга. Когда исследователи проверили уровни Drd2 в ткани той же структуры 26 лиц с шизофренией и без шизофрении, то оказалось, что уровни этого белка были выше у пациентов. Чтобы убедиться в роли Drd2 в срыве прохождения сигналов от слухового таламуса, ученые проверили нейроны мутантных и нормальных мышей с помощью добавления антипсихотиков галоперидола и клозапина. Мишенью для этих препаратов является Drd2. Изначально нервные импульсы в мутантных нейронах, по сравнению с нормальными мышами, были ослаблены. Антипсихотики их усиливали, но только в нейронах слухового таламуса. Когда ученые повнимательнее присмотрелись к отсутствующим генам 22q11, то они обнаружили, что животные, у которых отсутствовал Dgcr8, реагировали на громкий шум примерно так, как это делают пациенты с шизофренией. Применение галоперидола восстанавливало у мышей нормальную реакцию на неожиданный стимул (вздрагивание), как лекарство это делает у пациентов. Источник: Brain circuit problem likely sets stage for the ‘voices’ that are symptom of schizophrenia. - Internet (medicalxpress.com), 26.06.14.
- Слух и зрение: Зрительная кора участвует в проработке слуховой информации
Ученые, изучающие мозговые процессы, связанные со зрением, обнаружили, что зрительная кора, формируя видение мира, использует информацию и из глаз, и из ушей. Это указывает на то, что слуховая информация позволяет системе зрения спрогнозировать ''входящую'' информацию, что может дать преимущество в выживании. Руководитель исследования, проф. Lars Muckli из Института нейронаук и психологии при Университете Глазго говорит: ''Звук создает зрительный образ, ментальные образы и автоматические проекции. Так, напр., если вы находитесь на улице и слышите звук приближающегося мотоцикла, вы ожидаете, что из-за угла появится мотоцикл. И очень удивитесь, если оттуда покажется лошадь''. Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, состояло из пяти различных экспериментов с использованием фМРТ, в ходе которых изучалась активность ранней зрительной коры у 10 волонтеров. Muckli: ''Данное исследование подкрепило наше базовое понимание о взаимной связанности различных отделов головного мозга. Ранее не было известно, что зрительная кора занимается проработкой слуховой информации. Были некоторые анатомические данные о взаимосвязанности отделов мозга у обезьян, но у человека эта связь впервые показана в нашем исследовании. В будущем мы проверим, как эта слуховая информация поддерживает зрительную проработку. Есть предположение, что слуховая информация ''подсказывает'' зрительной системе фокусироваться на необычных – выходящих из общего ряда - событиях, что дает преимущество в выживании. Это может помочь понять некоторые состояния в области психического здоровья, напр., при шизофрении и аутизме, и помочь нам выяснить отличия в сенсорном восприятии у подобных людей''. Источник: Sound and vision: Visual cortex processes auditory information too. – Internet (medicalxpress.com), 25.05.14.
- ''Фоновый шум'' в мозге: как шизофренический мозг неправильно интерпретирует картину мира.
Люди с шизофренией нередко неправильно интерпретируют то, что они видят и испытывают. Новое исследование дает понимание мозговых механизмов, которые могут быть причиной такой искаженной интерпретации. Исследование, выполненное канадскими учеными из McGill University, показывает, что определенные ошибки в зрительном восприятии людей с шизофренией соотносятся с помехами или ''фоновым шумом'' мозговых сигналов, т.н. corollary discharge. Подобные электрические разряды существуют у всех животных – от жуков и рыб до человека, и они предположительно играют ключевую роль в управлении нашими собственными действиями. Исследование, опубликованное в Journal of Neuroscience, обнаруживает дисфункцию фоновых разрядов при шизофрении, и это может помочь в диагностике и лечении этого трудного заболевания. ''Фоновый разряд – это копия сигнала нервной системы, направляемая другим отделам мозга, чтобы дать нам понять, что мы что-то делаем,'' – поясняет рук исследования Christopher Pack. ''Например, если мы хотим вытянуть руку вперед, то моторный отдел мозга посылает сигнал мышцам сделать соответствующее движение. Копия этой команды – ''фоновый разряд'' – посылается и в другие отделы мозга, чтобы проинформировать их о начинающемся движении. Если бы вы двигали рукой без сигнала фонового разряда, то у вас могло бы сложиться впечатление, что вашей рукой управляет кто-то другой. Подобным же образом, если вы генерируете мысль, а система фонового разряда расстроена, то тогда бы можете предположить, что кто-то другой вложил вам эту мысль в голову. Фоновые разряды обеспечивают коммуникацию различных отделов мозга друг с другом, и тогда мы знаем, что мы двигаем рукой, разговариваем и самостоятельно ''думаем наши мысли''. Как известно, при шизофрении нарушается способность человека к четкому мышлению, равно как и его способность к управлению эмоциями. Люди с шизофренией часто приписывают свои мысли и действия каким-то внешним источникам, как в случае слуховых галлюцинаций. Последнее исследование указывает на то, что причиной некоторых упомянутых симптомов может быть нарушение в системе фоновых разрядов, хотя причины подобного нарушения пока неизвестны. В своем исследовании авторы использовали саккадические движения глаз – т.н. тест перисаккадической локализации. Результаты показывают, что люди с шизофренией менее четко очерчивали контуры в пространстве, в которое они смотрели. Следовательно, они делали больше ошибок в оценке положения стимула, показанного на экране. ''Интересно и важно с точки зрения клиники то, что паттерны ошибок пациентов коррелировали со степенью выраженности их симптомов,'' – говорит Pack. - ''Это особенно интересно, потому что контуры связей, контролирующие движения глаз, включают в себя самые изученные структуры мозга. Так что мы очень оптимистичны, потому что можем развернуться назад – от поведенческих данных к биологической основе эффектов фоновых разрядов. Мы уже начали это делать с помощью вычислительного моделирования. С помощью математики мы можем конвертировать фоновый разряд здорового контроля в фоновый разряд пациента с шизофренией, добавив туда шума и произвольности. Не то, чтобы у людей с шизофренией фонового разряда нет, или он запаздывает, или у него меньше амплитуда. Скорее, в этом разряде у пациентов больше ''шума'' и помех. Использованный нами зрительный тест очень легок для употребления и достаточно чувствителен к индивидуальным различиям''. Исследование показало, что пациенты с шизофренией делают бóльшие ошибки с локализацией зрительных стимулов, по сравнению с контролем. Этот результат можно объяснить фоновым сигнальным разрядом, который также предсказывает тяжесть симптоматики пациентов, что позволяет предположить его роль в некоторых распространенных симптомах шизофрении. Источник: Noisy brain signals: How the schizophrenic brain misinterprets the world. - Internet (medicalxpress.com), 02.04.14.