Aivojen hidastunut beeta-rytmi selittää skitsofreniaa

Hiljainen sähköinen kuiskaus aivoissa saattaa selittää, miksi havaitseminen, puhe ja käyttäytyminen menevät pieleen skitsofreniassa. Yhtenäistä johtolankaa etsineet tutkijat tutkivat hermoaktiivisuuden pieniä rytmejä ja päätyivät yhä samaan merkkiin: beeta-taajuuden oskillaatioihin, jotka olivat sekä hitaampia että heikompia skitsofreniaa sairastavilla.

McConnellin aivokuvantamiskeskuksessa Montrealissa tutkijat käyttivät korkean resoluution magnetoenkefalografiaa (MEG) tallentaakseen aivotoimintaa 25:ltä skitsofrenia-diagnoosin saaneelta ja 25:ltä terveeltä vapaaehtoiselta, kun he suorittivat näköä ja kuuloa yhdistäviä ajoitustehtäviä. Tiimi analysoi osallistujien puhetta hajaantumisen merkkejä etsien ja vertasi näitä käyttäytymisen osoittimia hermotallenteisiin. Tuloksena: sama vaimenemassa oleva beeta-rytmi ilmeni havaitsemisessa, liikkeessä ja puheessa.

Miksi sillä on merkitystä? Beeta-taajuinen aktiivisuus auttaa aivoja ennustamaan ja integroimaan aistiin tulevaa tietoa, eräänlaisena sisäisenä metronomina, joka pitää havaitsemisen ja toiminnan synkassa. Kun tämä rytmi horjuu, aivojen malli maailmasta voi päivittyä hitaammin tai olla äänisempi kuin pitäisi. Potilaat, joilla beeta-voima väheni eniten, näyttivät kamppailevan enemmän aistinprosessoinnin kanssa, heidän puheensa oli hajanaisempaa ja he saivat korkeampia pistemääriä kliinisissä vakavuusarvioissa.

"Tämä kuvio toistui eri tehtävissä", tutkimuksen pääkirjoittaja Hsi (Tiana) Wei selitti kuvatessaan yllättävää johdonmukaisuutta eri alueilla. Kyse on pienestä tutkimuksesta, mutta yhtyminen on huomattava: mikä vaikuttaa erillisiltä oireilta, kuten aistiharhoilta, viestinnän katkeamisilta ja liikkeen ajoituksen ongelmilta, voi olla eri ilmenemismuotoja yhdestä häiriintyneestä aivolaskelmasta.

Tutkimus nojasi korkearesoluutioiseen MEG-kuvantamiseen, joka tehtiin McConnellin Aivokuvantamiskeskuksessa Montrealin neurologisessa instituutti-sairaalassa (Neuro). 

Työ, joka on julkaistu Science Advances -lehdessä ja jota johtivat McGillin yliopiston ja Douglasin tutkimuskeskuksen tutkijat, on provosoiva sekä kliinikoille että neurotieteilijöille, koska se viittaa mitattavaan, fysiologiseen merkkiin, joka yhdistää useita kliinisiä piirteitä. Tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, tohtori Lena Palaniyappan, katsoo, että tällaiset hermomittarit voisivat jonain päivänä auttaa kliikoita havaitsemaan psykoosiriskissä olevia nuoria aiemmin kuin nykyiset käyttäytymiseen perustuvat arvioinnit sallivat. Ensimmäiset merkit ilmenevät usein nuoruusiässä ja voivat jäädä huomaamatta; objektiivinen aivosignaali voisi terävöittää varhaista tunnistusta.

Väitteessä on varovaisuutta. Tutkimuksen otos, 50 henkilöä yhteensä, on vaatimaton, ja havainnot ovat korrelaatioita. Tämä tarkoittaa, että heikentynyt beeta-aktiivisuus liittyy oireiden vakavuuteen, mutta sen ei ole todistettu aiheuttavan näitä oireita. Tarvitaan suurempia, itsenäisiä tutkimuksia, jotta voidaan testata, ennustaako tämä rytmi luotettavasti, kuka kehittää psykoosin, tai voitaisiinko sitä muokata oireiden lieventämiseksi.

Kuitenkin yhteisen hermovian ajatus on houkutteleva, koska se muuttaa skitsofrenian käsityksen erillisten ongelmien mosaiikista häiriöksi aivojen kyvyssä rakentaa ja päivittää sisäistä maailmankuvaansa. Jos tämä käsitteellinen muutos kestää, se avaa kaksi käytännöllistä suuntaa: hermosignatuurien käyttö aiemmassa, objektiivisemmassa seulonnassa sekä terapioiden, kuten aivostimulaation ja kohdennetun kognitiivisen harjoittelun, tutkiminen rytmin palauttamiseksi.

Sama vaimentunut beeta-rytmi ilmeni näköä, kuuloa ja puhetta koskevissa tehtävissä, mikä viittaa yhteiseen hermolliseen yhteyteen erilaisten skitsofreniaoireiden taustalla.

Mitä seuraavaksi? Tulosten toistaminen. Suuremmat kohortit. Pitkittäisseuranta, jotta nähdään, edeltävätkö beeta-muutokset oireiden alkamista. Ja tietysti itsenäisten laboratorioiden testit, voivatko interventiot, jotka vaikuttavat beeta-aktiivisuuteen, muuttaa kliinisiä tuloksia. Toistaiseksi löytö vaikuttaa vihjeeltä: hienovaraiselta, mitattavalta ja mahdollisesti mullistavalta, jos signaali osoittautuu tarpeeksi luotettavaksi diagnoosin tai hoidon ohjaamisessa.

Tiede harvoin tarjoaa yksinkertaisia vastauksia. Mutta kun useat pulmat alkavat sopia yhteen yhden heikon sähköisen kuvion ympärille, tutkijat kiinnittävät huomion, ja kliinikot alkavat ennemmin tai myöhemmin kysyä, miten sitä tulisi kuunnella.