Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Biological Psychiatry, работа нейросети, отвечающей за функционирование зрительно-пространственной рабочей памяти, может быть нарушена при шизофрении – об этом свидетельствуют отклонения, обнаруженные в определенных участках данной сети у пациентов.
Опубликованная в Biological Psychiatry работа описывает паттерны экспрессии нейромедиаторов глутамата и ГАМК в нейросети, связывающей несколько участков коры и отвечающей за кратковременное удержание и обработку визуальной информации о положении объектов в пространстве. Данную когнитивную функцию называют "зрительно-пространственной рабочей памятью". Авторы исследования – сотрудники Питтсбургского университета – сообщают, что паттерны экспрессии вышеуказанных медиаторов нарушены у пациентов с шизофренией, и это может дать объяснение наблюдающейся при заболевании дисфункции зрительно-пространственной рабочей памяти.
Согласно полученным данным, в определенных областях коры при шизофрении искажен тонкий баланс между нейромедиаторами возбуждающего ("ускоряющего") и ингибиторного ("тормозящего") типов. Зрительно-пространственная рабочая память функционирует оптимально лишь при соблюдении точного баланса между активностью глутамата и ГАМК, поэтому обнаруженные отклонения могут лежать в основе нарушений зрительно-пространственной рабочей памяти при заболевании.
Ведущий автор публикации Гил Хофтман (Gil Hoftman, MD, Ph.D.) и его коллеги начали работу с измерения нормальных уровней продуктов генов, связанных с выработкой и сигнальной активностью глутамата и ГАМК – для этого они исследовали ткани мозга людей, не страдавших шизофренией. Ученые проанализировали четыре области коры (внешний слой мозга, отвечающий за высшие мыслительные процессы), которые образуют нейросеть, ответственную за работу зрительно-пространственной рабочей памяти. Исследователи отметили четкую закономерность в распределении продуктов генов в этих областях. В мозге больных шизофренией уровни этих генных продуктов оказались изменены в некоторых сегментах – в одних в большую, в других в меньшую сторону, а в некоторых областях остались такими же, как и у не страдавших шизофренией людей.
По мнению доктора медицины Дэвида Льюиса, возглавлявшего исследование, полученные результаты позволяют сделать два новых предположения о функционировании рабочей памяти и её нарушениях при шизофрении. "Во-первых, в мозге здорового человека наблюдается значительная пространственная вариация относительного содержания маркеров возбудительных и ингибиторных нейромедиаторов в распределенной сети кортикальных нейронов, отвечающих за функционирование рабочей памяти", - сказал Льюис. "Во-вторых, при шизофрении картина вариации нарушена, поскольку изменено содержание маркеров как возбудительных, так и ингибиторных нейромедиаторов", добавил он.
Согласно полученным данным, прохождение информации через разные сегменты данной нейросети может сопровождаться многочисленными нарушениями. "Основная идея публикации – в том, что комплекс симптомов, наблюдаемых при шизофрении, может вызываться отклонениями в разных областях коры головного мозга", – прокомментировал Джон Кристал, редактор журнала Biological Psychiatry.
Оригинальная публикация:
Gil D. Hoftman, Samuel J. Dienel, Holly H. Bazmi, Yun Zhang, Kehui Chen, David A. Lewis. Altered Gradients of Glutamate and Gamma-Aminobutyric Acid Transcripts in the Cortical Visuospatial Working Memory Network in Schizophrenia. Biological Psychiatry, 2017; DOI: 10.1016/j.biopsych.2017.11.029
Перевод с английского: Тимеев Артём