X

Мутация генов вызывает шизофрению

Мутация генов вызывает шизофрениюСобытия
Самые серьезные из известных случаев рецидивной шизофрении, которые, как правило, имеют генетическую природу, ослабляют взаимодействие между частью человеческого мозга, отвечающей за исполнением конкретных действий и центром памяти, который представляет собой совокупность специфических мозговых структур, ответственных за память человека. Как показали опыты, проведенные над лабораторными мышами, это проявляется в недостатке так называемой рабочей памяти мозга.

О результатах опытов, которые американские ученые проводили над генетически измененными мышами, сообщил в одной из своих статей 1 апреля 2010 г. журнал Nature.

"Впервые у нас появилась экспериментальная модель животного, доказывающая, что некая генетическая мутация влияет на работу головного мозга на уровне единичных нейронов. Это приводит к нарушениям памяти и расстройству способности к обучению. В свою очередь, это именно те симптомы, которые сопутствуют протеканию такого психического заболевания, как шизофрения", - рассказывает Томас Р. Инсел, доктор медицины, руководитель Научного Центра Психического Здоровья (НЦПЗ), являющегося одним из подразделений Национальных Институтов Здравоохранения (НИЗ) США. "Эти новые научные разработки, в конечном итоге, помогут разобраться в анатомических связях, лежащих в основе вышеупомянутых процессов, и распознать гены, участвующие в этих процессах".

"Полученные данные позволяют четко определить определенный участок коры головного мозга, подверженный данной мутации и механизмы, которые приводят к умственному и физическому отставанию в развитии", - отметил доктор наук и философии Джошуа Гордон, ведущий специалист исследований.

Ученые еще более ста лет назад подозревали наличие подобных мозговых нарушений у больных шизофренией. И только сейчас НИЗ проявил инициативу, занявшись вплотную исследованиями функциональной схемы головного мозга (или коннектома) на предмет выявления механизмов функционирования этой мутации. Хотя считается, что в 70 процентов случаев данное заболевание является наследственным, проследить его генетическую подоплеку невероятно сложно, за исключением некоторых редких случаев, вызванных мутацией, о которой и идет речь.

Более ранние исследования, проводимые на больных шизофренией методами нейровизуализации, позволяющими визуализировать структуру, функции и биохимические характеристики мозга, обнаружили аномальные взаимодействия между предлобной частью коры головного мозга, ответственной за исполнение действий, и гиппокампом, мыслительным центром, участвующим в механизмах формирования эмоций и консолидации памяти, то есть перехода кратковременной памяти в долговременную. Обнаруженные аномалии указывали на ослабление рабочей памяти головного мозга.

Также было известно, что мутация в предполагаемой области на 22-ой хромосоме, которая получила название "мутация 22q11.2", в 30 раз повышает риск заболевания шизофренией, и может грозить другими серьезными расстройствами. Данная мутация, приводящая к утере крошечного участка ДНК, называется микродецелией и является достаточно редким явлением. Однако, она довольно часто фигурирует в научных изысканиях по генетике, так как является неоспоримым фактором риска, способным спровоцировать шизофрению и ряд других серьезных психических заболеваний.

До недавних дней ученым не удавалось доказать, что эта мутация является причиной нарушения взаимосвязей между мозговыми центрами и вызывает недостаток рабочей памяти мозга.

Чтобы изучить, как эта мутация влияет на схему работы головного мозга, доктор наук Джозеф Гогос, профессор Мария Карайоргоу и их коллеги из Колумбийского университета провели исследования на лабораторных мышах, у которых отсутствовал участок хромосомы, аналогичный "дефектной" хромосоме у людей, страдающих от шизофрении.

Удивительно, но оказалось, что мыши, так же, как и люди, больные шизофренией, испытывали трудности с решением задач, в которых используется рабочая память, и для выполнения которых требовалось удержать на время в памяти определенную информацию.

Успешное выполнение подобных задач зависит от хорошего взаимодействия в схеме, связывающей предлобную часть коры головного мозга и гиппокамп. Чтобы измерить эту функциональную зависимость, Гордон и его коллеги отслеживали сигналы, поступающие от единичных нейронов, вживленных в две обособленные структуры мозга мыши. Сигналы фиксировались в момент выполнения мышами задачи, связанной с использованием рабочей памяти в так называемом Т-лабиринте, который позволяет исследовать именно этот тип памяти грызунов.

Чтобы заслужить награду, мышь в Т-лабиринте должна была запомнить, повернула ли она налево или направо при предыдущей попытке для того, чтобы в следующий раз повернуть в противоположном направлении.

Синхронизированные сигналы, поступавшие от двух частей мозга, говорили о стабильных функциональных связях между этими двумя частями. В этом случае мыши справлялись с задачей лучше. Более того, если синхронизация с самого начала была стабильной, грызуны быстрее находили решение задачи. По мере улучшения синхронизации мыши показывали лучшие результаты при выполнении заданий.

Как и ожидалось, мыши с мутациями аналогичными мутации на 22 хромосоме человека, выглядели хуже по всем пунктам, показав при этом гораздо более низкий уровень синхронизации и обучения, а, соответственно, более плохое качество выполнения поставленной задачи, чем здоровые подопытные мыши.

"Результаты наших исследований распространяются также и на больных людей, доказывая неоспоримость того, что фактор генетического риска в шизофрении может подорвать функциональные связи между соответствующими двумя частями мозга на уровне единичных нейронов", - объяснил Гордон.

Ученые планируют довести до конца эти исследования, изучив, как мутация влияет на анатомические связи мозга на молекулярном уровне и на работу пораженных генов.
Источник: www.sciencedaily.com
Оставить комментарий

Оставить комментарий

 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
 

Популярные темы:

Ошибка в Тексте? Система Orphus