Новое исследование ученых из Университета Питтсбурга обеспечивает беспрецедентный уровень разрешения и понимания нарушений в кортикальных ГАМКергических микросхемах, которые, как считается, лежат в основе когнитивных нарушений при шизофрении. Опубликованное в журнале «Биологическая психиатрия» исследование, проведенное доктором. Кеннет Фиш раскрывает новое подробное понимание изменений в нейросхеме, которые указывают на аномальное развитие нервной системы при этом расстройстве.
Недавнее поколение исследований посмертной мозговой ткани людей с шизофренией, особенно в лаборатории профессора Дэвида Льюиса и его коллег из Университета Питтсбурга, пролило свет на связанные с шизофренией аномалии взаимодействия основных возбуждающих нейронов, пирамидных нейронов. , и особый класс тормозных нервных клеток, называемых люстрами, в префронтальной коре головного мозга. Клетки люстры настраивают активность пирамидных нейронов, высвобождая тормозящий передатчик ГАМК через сложные массивы соединений, называемых картриджами. Предыдущие патологоанатомические исследования привели к гипотезе о том, что большинство картриджей в корковых слоях 2-5 имеют пониженный уровень обратного захвата ГАМК, предположительно, это компенсаторный механизм для более низкой передачи сигналов ГАМК, связанной с заболеванием. Однако новое патологоанатомическое исследование той же группы обнаружило доказательства того, что способность люстрных клеток синтезировать и высвобождать ГАМК в префронтальной коре не изменяется при шизофрении. Исследование также демонстрирует, что плотность определенного подкласса картриджей люстр выше исключительно в слое 2 при заболевании.
В исследовании первый автор Брэд Рокко, аспирант лаборатории Фиша, и его коллеги сравнили синтез и упаковку белков ГАМК в картриджах люстр, а также плотность этих картриджей в префронтальной коре головного мозга 20 пациентов с шизофренией и 20 субъектов сравнения. В слое 2 плотность картриджей, возникающих из уникальной по транскрипции подгруппы люстр, содержащих кальбиндин, была почти в 3 раза выше в группе шизофрении. Это подмножество включает лишь небольшую часть нейронов префронтальной коры. Напротив, не было никакой разницы в плотности картриджей люстр, не содержащих кальбиндин, в слое 2 или в любом типе картриджа в слоях 3-6.
"Эти результаты ставят под сомнение предыдущие исследования, которые предполагали, что дефицит ГАМК был относительно универсальным признаком шизофрении," сказал доктор. Джон Кристал, редактор журнала “Биологическая психиатрия”.
В ходе исследования не удалось определить причину такой повышенной плотности картриджа, но исследователи подозревают, что это происхождение связано с развитием, основываясь на данных, специфичных для слоя. Картриджи с элементами люстр претерпевают резкую обрезку во время разработки, а слой 2 созревает намного позже, чем более глубокие корковые слои, которые имели нормальную плотность картриджа. "Это открытие предполагает, что нормальная обрезка этих картриджей в процессе развития может быть притуплена при шизофрении," сказал Рыба.
По словам Фиша, значительные ресурсы вкладываются в идентификацию уникальных по транскрипции подтипов клеток человеческого мозга, что является важным элементом в понимании человеческого мозга, и новые результаты подчеркивают важность изучения этих типов клеток при психических заболеваниях. "Долгосрочная цель этих усилий – выявить новые способы лечения, лечения и даже профилактики заболеваний головного мозга," сказал Рыба.