souhrn: Výzkumníci prozkoumali potenciální léčbu neuropsychiatrických poruch, jako je schizofrenie a autismus, které fungují během kritických oken pro vývoj mozku.
Specificky se zaměřily na nedostatečně fungující dopaminové neurony, které se připojují k frontálnímu kortexu a jsou životně důležité pro kognitivní zpracování a rozhodování. Stimulací těchto neuronů u myší během dospívání došlo k dlouhodobým změnám, které zachraňují strukturální nedostatky v mozku, které udržují symptomy.
Tato zjištění naznačují, že intervence během vývojových oken mohou změnit průběh těchto poruch.
Klíčová fakta:
- Vznik neuropsychiatrických poruch je často spojen s nerovnováhou v dopaminovém systému, která se projevuje během dospívání.
- Stimulace nízkofunkčních dopaminových neuronů u myší během dospívání vedla k dlouhotrvajícím změnám a nápravě strukturálních nedostatků v mozku.
- Zaměření na tato kritická okna vývoje by mohlo nabídnout způsob, jak změnit vývoj neuropsychiatrických poruch, jako je schizofrenie a autismus.
zdroj: University of Rochester
Mozek se v dětství a během dospívání neustále mění. Nástup neuropsychiatrických poruch, jako je schizofrenie, často začíná během dospívání.
V této fázi vývoje začíná dysfunkce dopaminergního systému – nezbytného pro kognitivní zpracování a rozhodování.
Výzkumníci z Del Monte Institute of Neuroscience na University of Rochester jsou stále blíže k nalezení potenciálního cíle pro léčbu neuropsychiatrických poruch, jako je schizofrenie a autismus, během tohoto období vývoje, které mohou ovlivnit mozkové okruhy až do dospělosti.
„Vývoj mozku je dlouhý proces a mnoho nervových systémů má kritická okna – klíčové časy, kdy jsou oblasti mozku flexibilní a procházejí závěrečnými kroky zrání,“ řekl Ryan Stowell, PhD, postdoktorand z Wangovy laboratoře na University of Rochester Medical Center. Je spoluautorem výzkumu v časopise eLife.
„Tím, že identifikujeme tato okna, můžeme zacílit zásahy do těchto časových období a potenciálně změnit průběh onemocnění tím, že zachráníme strukturální a behaviorální nedostatky způsobené těmito poruchami.“
Vědci se zaměřili na nedostatečně výkonné neurony v dopaminergním systému, které se připojují k frontálnímu kortexu u myší. Tyto okruhy jsou nezbytné pro vyšší kognitivní zpracování a rozhodování.
Zjistili, že stimulace buněk, které dodávají dopamin frontální kůře, posílily tento okruh a zachránily strukturální nedostatky v mozku, které způsobují dlouhodobé příznaky.
Předchozí výzkum z Wangovy laboratoře zjistil, že toto konkrétní rameno dopaminového systému bylo flexibilní v mozku dospívajících, ale ne u dospělých. Tento nedávný výzkum využil toto okno plasticity systému jako příležitost pro terapeutickou intervenci.
„Tato zjištění naznačují, že zvýšení aktivity dopaminergních okruhů u dospívajících může zachránit stávající deficity okruhu a že tento účinek může být dlouhodobý, protože tyto změny pokračují až do dospělosti,“ řekl Stowell.
„Pokud dokážeme zaměřit správná okna ve vývoji a porozumět signálům ve hře, můžeme vyvinout léčbu, která změní průběh těchto mozkových poruch.“
Tuto studii vedl vedoucí autor Kwan Hong Wang, PhD, z University of Rochester Medical Center. Prvními spoluautory jsou Surjeet Mastwal a Xinjian Li z Národního institutu duševního zdraví. Mezi další autory patří Winyu Zhang z University of Rochester Medical Center, Matthew Mannion z Národního institutu duševního zdraví a Nam Shik Kim, Ki Jun Yeon, Hong Joon Song a Jo Lee Ming z University of Pennsylvania.
Financování: Tento výzkum byl podpořen Národním institutem zdraví a pilotním programem Del Monte Neurosciences.
O těchto zprávách o duševním zdraví a neurovývoji
autor: Kelsey Smith Haiduk
zdroj: University of Rochester
sdělení: Kelsey Smith Haydock – univerzita Rochesteru
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News
Původní vyhledávání: otevřený přístup.
„Adolescentní neuronální stimulace dopaminergního okruhu odráží genetické nedostatky ve funkci frontálního kortexuNapsal Rianne Stowell a kol. eLife
shrnutí
Adolescentní neuronální stimulace dopaminergního okruhu odráží genetické nedostatky ve funkci frontálního kortexu
Dysfunkce dopaminového systému se běžně podílí na neuropsychiatrických poruchách u adolescentů.
Ačkoli symptomy psychózy mohou být zmírněny antipsychotiky, kognitivní symptomy zůstávají nereagující na tyto lékové terapie a jsou naléhavě zapotřebí nové výzkumné modely zkoumající obvodové substráty, které jsou základem kognitivních deficitů.
Frontální kůra a její dopaminergní vstupy ze středního mozku se podílejí na kognitivních funkcích a během dospívání procházejí změnami zrání.
Zde jsme použili myši nesoucí mutace Oblouk nebo disk 1 Geny pro modelování nedostatků midfrontálního dopaminového okruhu a testování neurostimulačních strategií založených na okruhu pro obnovu kognitivních funkcí.
Zjistili jsme, že v úloze prostorové navigace řízené pamětí byly prefrontální kortikální neurony aktivovány souhlasně v rozhodovacím bodě u divokého typu, ale ne Oblouk mutantní myši.
Chemogenetická stimulace dopaminových neuronů ve středním mozku nebo optogenetická stimulace prefrontálních kortikálních dopaminových axonů v omezeném dospívání konzistentně zvrátila genetické defekty v prefrontální inervaci, neurální aktivitě koordinované úkoly a rozhodování řízeného pamětí v dospělosti.
Navíc stimulace dopaminových neuronů u adolescentů také zvrátila mediální prefrontální okruh a kognitivní deficity v disk 1 mutantní myši.
Naše zjištění odhalují běžné změny středního frontálního okruhu, které jsou základem kognitivních deficitů způsobených dvěma různými geny, a demonstrují proveditelnost neurostimulace adolescentů ke zvrácení tohoto okruhu a deficitů chování.
Tato zjištění mohou naznačovat vývojová okna a cíle okruhu pro léčbu kognitivních deficitů u neurovývojových poruch.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
