Skitsofreniassa synapsien menetys seuraa aivokarttaa

Kuvittele aivojen alue hiljalleen romahtamassa, ei kerralla vaan kemiaan ja kytkentöihin kirjautuvan kaavan mukaisesti. Tämä kuva hahmottuu uudesta PET-kuvantamistutkimuksesta, joka kartoittaa, missä synapsit, nuo pienet sillat joiden avulla neuronit kommunikoivat, ovat vähentyneet eniten skitsofreniaa sairastavilla.

Tutkijat kuvasivat PETillä 122 aikuista, joista 29 oli diagnosoitu skitsofreniaksi, käyttäen jäljitetintä joka sitoutuu synaptista tiheyttä merkitsevään proteiiniin. Tämä on yksi suurimmista elävän ihmisen synapseja koskevista tutkimuksista ja se paljastaa muutakin kuin hajanaisen menetyksen: vauriot ryhmittyvät. Etu- ja ohimolohkoissa esiintyi suurimmat vajaukset, erityisesti muistia ja tunteita käsittelevissä rakenteissa. Vähentyminen ei ollut symmetristä. Vasen aivopuolisko erottui, näyttäen huomattavasti suuremman synaptisen tiheyden laskun kuin oikea.

Miksi vasen puoli? Tutkimus viittaa molekylaariseen identiteettiin. Alueet, joissa on runsaasti serotoniinin, GABA:n ja glutamaatin reseptoreita, kemiallisia järjestelmiä jotka säätelevät kiihtymystä, vaimennusta sekä muokkaavat havaintoa ja mielialaa, olivat kaikkein eniten kärsineitä. Toisin sanoen aivoalueen reseptorikenttä näyttää ennustavan sen alttiutta synapsien menetykselle.

Tuo havainto on merkittävä, koska se auttaa selittämään yhden kliinisen pulman: skitsofrenia vaikuttaa tiettyihin piireihin voimakkaammin kuin toisiin. Kieli, suunnittelu ja tietyt kognitiiviset taidot ovat usein vasemmistollisia. Jos vasen puolisko kätkee verkostoja jotka ovat rikkaita näissä välittäjäaineiden reseptoreissa, se voisi selittää miksi nämä kyvyt usein häiriintyvät.

Testatakseen, miten nämä menetykset voisivat levitä aivoissa, tiimi ajoi laskennallisia malleja jotka simuloivat synaptisen taantuman leviäminen rakenteellisten yhteyksien pitkin. Simulaatiot nimeävät vasemman otsalohkon paikaksi, josta poikkeamien voisi olla mahdollista alkaa, ja epänormaalisuuksien laajentuvan ajan myötä anatomisesti yhdistettyihin alueisiin.

Skitsofreniassa tapahtuva synapsien menetys näyttää seuraavan aivojen molekyylista ja kytkentäkaarttaa.

Tutkimus, johon on osallistunut myös Rutgersin tutkija ja joka on julkaistu Molecular Psychiatry -lehdessä, ei kuitenkaan todista syy-seuraussuhdetta. Skannaukset ovat kirjaimellisesti yhden hetken otos. Emme vielä tiedä, milloin synaptiset vähennykset ensimmäisen kerran ilmaantuvat, kiihtyvätkö ne vai miten lääkitys ja taudin kulku muuttavat kuvioita. Pitkittäiskuvantaminen on välttämätöntä näihin kysymyksiin vastaamiseksi.

Silti tutkimus muokkaa tutkijoiden ajattelua aivovauriosta skitsofreniassa: ei satunnaisena kulumisena vaan reseptoriprofiileihin ja yhteyksiin sidoksissa olevana kaavamaisena haavoittuvuutena. Tämä näkökulma avaa toisenlaisen tien interventioon, jonka tavoitteena on suojella tai rakentaa synapseja uudelleen riskialttiimmilla alueilla. Seuraava askel on seurata ihmisiä ajan kuluessa ja testata, voiko varhainen hoito tukkia vaurion ennen kuin se leviää.