Ученые, в том числе профессор Университета Рутгерса, получили более точное представление о биологических изменениях при шизофрении, напрямую измерив синаптические связи в живом мозге человека. Для этого команда использовала специализированную позитронно-эмиссионную томографию, которая позволяет изучать ключевые точки связи между клетками мозга. Работа опубликована в журнале Molecular Psychiatry.
Исследование возглавили старшие авторы Аврам Холмс из Медицинской школы Роберта Вуда Джонсона и Центра продвинутых исследований мозга Рутгерса, а также Раджив Радхакришнан из Йельского университета. Первым автором стал Сидхант Чопра, который ранее работал в лаборатории Холмса, а сейчас является исследователем в Orygen и Мельбурнском университете в Австралии. В материале также отмечается, что такие данные удалось получить благодаря PET-сканированию, которое раньше не давало возможности точно оценивать синапсы.
В исследование вошли 122 человека, в том числе 29 пациентов с шизофренией, что делает его одним из крупнейших подобных проектов. По сравнению со здоровыми участниками у людей с этим диагнозом зафиксировали выраженное и распространенное снижение числа синаптических связей в нескольких зонах мозга. Изменения затронули лобные и височные области, а также участки, связанные с памятью и эмоциями, причем слева они были заметнее, чем справа.
Авторы также установили, что выявленный синаптический рисунок не совпадает с изменениями объема мозга, которые обычно видны на стандартной МРТ. По их мнению, это может означать, что потеря синапсов и уменьшение объема мозга отражают разные биологические процессы. Такой вывод, как считают исследователи, важен для более точного понимания природы заболевания.
Кроме того, ученые заметили, что области с наибольшей потерей синапсов чаще содержали высокую концентрацию рецепторов серотонина, гамма-аминомасляной кислоты и глутамата. Компьютерное моделирование на основе структурных связей мозга показало, что вероятной точкой, откуда может начинаться распространение синаптических потерь, является участок в левой лобной доле. Исследователи считают, что в дальнейшем это поможет лучше понять, как развивается шизофрения и где можно вмешаться, чтобы сохранить или восстановить функции мозга.
По словам авторов, следующие исследования должны показать, как именно меняются синапсы со временем и как на эти изменения влияют методы лечения. Они рассчитывают, что более детальное понимание этих процессов поможет создать более точные и персонализированные подходы к терапии шизофрении. Ученые также связывают дальнейшие перспективы с разработкой способов предотвращения потери синапсов и их восстановления.