Группа исследователей из Колумбийского университета сообщила о новых доказательствах того, что когнитивные аномалии, наблюдаемые при нейропсихиатрических расстройствах, таких как шизофрения, могут быть связаны с изменением активности таламуса в подростковом возрасте, периоде повышенной уязвимости к шизофрении.

Исследование, опубликованное 19 мая в журнале Nature Neuroscience, обещает более целенаправленное лечение шизофрении и других расстройств головного мозга, при которых когнитивная дисфункция связана с измененной функцией префронтальной коры.

«Когнитивные нарушения играют центральную роль в шизофрении, но основные механизмы до сих пор остаются неясными», — сказал Кристоф Келлендонк, доктор философии, доцент кафедры психиатрии, молекулярной фармакологии и терапии и старший автор статьи. «Это исследование делает акцент на таламусе и его важности в подростковом возрасте для регуляции созревания цепей префронтальной коры. Мы надеемся, что наши результаты вдохновят будущие исследования на распутывание влияний таламических ядер на префронтальную кору и когнитивный контроль, прокладывая путь к новому лечению. опции.»

Аномалии головного мозга обнаруживаются на ранней стадии

Шизофрения, инвалидизирующее расстройство головного мозга, характеризующееся бредовым мышлением и галлюцинациями, обычно диагностируется у молодых людей со средним возрастом начала у мужчин от позднего подросткового возраста до 20 лет и у женщин от 20 до 30 лет. Аномальная траектория развития мозга, по-видимому, устанавливается во время развития, задолго до появления клинических симптомов заболевания в раннем взрослом возрасте.

Префронтальная кора — область мозга, отвечающая за исполнительные функции, такие как планирование, рабочая память и контроль над импульсами, — уже давно вовлечена в патофизиологию шизофрении. Таламус представляет собой структуру в средней части мозга, которая регулирует функцию префронтальной коры у взрослых. Однако его роль в подростковом развитии неясна.

Чтобы проверить, как корковое развитие может пойти наперекосяк при заболевании, Лаура Бенуа, первый автор и доктор медицины, доктор философии. аспирант Колумбийского университета, манипулировал активностью таламических нейронов в мозге мышей в подростковом возрасте и исследовал, как это влияет на функцию префронтальной коры в более позднем возрасте.

Спасение когнитивных нарушений

Ученые обнаружили, что таламическое торможение в подростковом возрасте приводит к дефициту переключения внимания у взрослых — форме когнитивной гибкости, которая нарушена у людей с шизофренией. Поразительно, но возбуждение таламуса во взрослом возрасте обращало вспять когнитивный дефицит у мышей с измененной в процессе развития корковой функцией.

«Это показывает, что даже в мозге, измененном в процессе развития, повышение функции таламуса может по-прежнему спасать когнитивные нарушения», — сказала Сара Канетта, доктор философии, доцент кафедры психиатрии, которая руководила исследованием вместе с доктором Келлендонком и Александром Харрисом, доктором медицины. Кандидат медицинских наук, доцент кафедры психиатрии. «Наши результаты на мышах предполагают структуру развития нервной системы, в которой таламус играет важную роль в формировании созревания префронтальной коры. Это имеет трансляционное значение, особенно для шизофрении, и предлагает стратегию лечения для улучшения когнитивных функций у людей».

Исследование «Таламическое торможение у подростков приводит к длительным нарушениям при шизофрении » было проведено в сотрудничестве с Центром теоретической неврологии при Колумбийском институте Цукермана. Стефано Фузи, доктор философии, профессор неврологии и главный исследователь, и Лоренцо Посани, научный сотрудник с докторской степенью, внесли свой вклад в исследование.