W przełomowym odkryciu, które przybliża nas do zrozumienia splątanej sieci połączeń w schizofrenii, naukowcy w końcu uzyskali bezpośredni wgląd w synaptyczne połączenia mózgu u żyjących ludzi. I niespodzianka, niespodzianka – utrata nie jest przypadkowa. Podąża wzorcem, jak dobrze wychowana katastrofa.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Molecular Psychiatry wykorzystało specjalistyczną pozytonową tomografię emisyjną (PET) do pomiaru gęstości synaptycznej – czyli swoistych punktów komunikacyjnych mózgu – u 122 osób, w tym 29 zdiagnozowanych ze schizofrenią. To czyni je jednym z największych badań PET gęstości synaptycznej do tej pory, ponieważ najwyraźniej liczenie synaps w żywych mózgach jest trudniejsze, niż się wydaje. Konwencjonalny rezonans magnetyczny nie widzi synaps, więc naukowcy do tej pory działali po omacku.

Wyniki? Osoby ze schizofrenią wykazały wyraźną i rozległą redukcję połączeń synaptycznych w kilku obszarach mózgu, w tym w obszarach czołowych i skroniowych, a także w regionach zaangażowanych w pamięć i emocje. I tu pojawia się zwrot akcji: utrata była znacznie większa po lewej stronie mózgu niż po prawej. Osoby leworęczne mogą czuć się usprawiedliwione, ale nie o to chodzi.

Co szczególnie interesujące, ta utrata synaps nie odpowiadała zmianom objętości mózgu typowo obserwowanym w badaniach MRI. To sugeruje, że utrata synaps i zmiany objętości mózgu to oddzielne procesy biologiczne, a nie tylko dwa sposoby patrzenia na to samo. Więc te wszystkie badania MRI? Przez cały czas opowiadały inną historię.

Zespół kierowany przez Avrama Holmesa z Rutgers University i Rajiva Radhakrishnana z Yale odkrył również, że obszary mózgu najbardziej dotknięte utratą synaps mają tendencję do wysokich stężeń receptorów dla kluczowych neuroprzekaźników, takich jak serotonina, kwas gamma-aminomasłowy i glutaminian. To tak, jakby te regiony były bardziej podatne na uszkodzenia, ponieważ są molekularnie predysponowane do kłopotów.

Korzystając z symulacji komputerowych opartych na strukturalnych połączeniach mózgu, naukowcy wskazali prawdopodobny punkt wyjścia utraty synaps w lewym płacie czołowym, skąd może się ona rozprzestrzeniać na połączone regiony. Tak więc utrata synaps w schizofrenii to nie tylko strzał z shotguna – to ukierunkowana inwazja, podążająca za molekularną i łącznościową architekturą mózgu.

„Utrata synaps nie jest przypadkowa” – powiedział pierwszy autor Sidhant Chopra, obecnie w Orygen i University of Melbourne, w oświadczeniu, które może być niedopowiedzeniem roku. „Raczej podąża za molekularną i łącznościową architekturą mózgu, co może ostatecznie pomóc w określeniu, gdzie i jak interweniować”.

Starszy autor Avram Holmes dodał: „To szczegółowe mapowanie podatności synaptycznej może ostatecznie pomóc w określeniu, gdzie i jak interweniować, aby zachować lub przywrócić funkcje mózgu, na przykład w przypadku pojawiających się terapii zapobiegających utracie synaps i wspomagających ich odrost”.

Ponieważ, jak wszyscy wiemy, ostatecznym celem jest nie tylko mapowanie szkód, ale ich naprawa. Naukowcy planują kontynuować badania nad tym, jak utrata synaps zmienia się w czasie i jak reaguje na leczenie, co może prowadzić do bardziej precyzyjnego i spersonalizowanego podejścia do opieki nad schizofrenią. Ponieważ leczenie mózgu „jeden rozmiar dla wszystkich” to już ubiegły wiek.