精神分裂症与异常的脑电波
精神分裂症病人通常遭受破坏的组织认为,常常伴随着错觉或幻觉。第一次,麻省理工学院的神经科学家观察到出现的神经活动产生这样的思维混乱。
研究人员发现,老鼠缺乏大脑蛋白质钙调磷酸酶有活跃的脑电波振荡海马体歇息的时候,无法在精神上重播路线他们刚刚运行,正常老鼠一样。
突变的基因钙调磷酸酶曾被发现在一些精神分裂症患者。十年前,麻省理工学院的研究人员由Susumu Tonegawa, Picower生物学和神经科学教授,创建小鼠前脑中缺少钙调磷酸酶的基因;这些老鼠表现出一些行为精神分裂症的症状,包括短期记忆障碍,注意力不集中,不正常的社会行为。
在新的研究中,在10月16日出版的《华尔街日报》神经元,Tonegawa和他的同事们在RIKEN-MIT麻省理工学院的神经回路遗传学中心Picower研究所学习和记忆记录单个神经元的电活动在这些基因敲除小鼠的海马跑沿着一条轨道。
之前的研究表明,在正常小鼠,“细胞”在海马体,沿着轨道与特定位置,火灾时按顺序运行的老鼠休息。这种精神重播也发生在老鼠睡觉。这些回放与高频率的脑电波发生振荡称为连锁事件。
在小鼠体内缺乏钙调磷酸酶,研究人员发现,大脑活动是正常的老鼠跑,但当他们停了下来,他们的连锁事件更强更频繁。此外,发射的地方的细胞异常增强,没有特定的顺序,表明老鼠没有重演他们刚刚运行的路线。
这种模式有助于解释一些症状的精神分裂症,研究人员说。
“我们认为,在这只老鼠模型中,我们可能有一些迹象表明有一个杂乱无章的思维过程,“说Junghyup Suh, Picower研究所的研究员,该论文的主要作者之一。“在正常小鼠脉动事件我们知道有一个顺序回放的事件。这种变异老鼠似乎没有这种经验的重演。”
论文的其他作者大卫·福斯特,前麻省理工学院博士后。其他作者盖达尔•Davoudi和马修威尔逊,《谢尔曼仙童麻省理工学院神经科学教授,Picower研究所的一员。
研究人员推测,在正常小鼠,钙调磷酸酶的作用是抑制神经元之间的连接,称为突触,在海马体。在没有钙调磷酸酶的老鼠,这种现象被称为长期势差(LTP)变得更加普遍,使突触更强。相反的效果,被称为长期抑郁(有限公司),是抑制。
“看起来这异常高LTP影响这些细胞的活动特别休息期间,或post探索时期。这是一个非常有趣的特异性,”Tonegawa说。“我们不知道为什么这么具体。”
研究人员认为他们发现的异常多动症海马可能代表一个破坏大脑的“默认模式网络”——通信网络连接海马体,前额叶皮层(大多数思想和规划发生),和其他地方的皮层。
这个网络是更积极当一个人(或鼠标)是面向目标的任务之间的休息。当大脑专注于一个具体的目标或活动,默认模式网络被拒绝了。然而,这个网络是活跃在精神分裂症病人之前和期间需要大脑注意力的任务,和病人不执行这些任务。
进一步的研究这些老鼠可以帮助揭示更多关于默认模式网络的作用精神分裂症,Tonegawa说。
