Schizophrenie ist eine der verheerendsten neurologischen Erkrankungen , mit nur 30 Prozent der Erkrankten je erlebt vollständige Genesung. Während aktuelle Medikamente können die meisten psychotische Symptome zu kontrollieren, kann ihre Nebenwirkungen Individuen so stark beeinträchtigt , dass die Krankheit zählt zu den Top Ten Ursachen von Behinderung in den Industrieländern zu verlassen.
Jetzt, in dieser Woche die Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Thomas Albright und Ricardo Gil -da- Costa vom Salk Institut für biologische Studien beschreiben ein Modell -System, das die Brücke zwischen zellulären und Humanstudien der Schizophrenie abgeschlossen ist, ein Fortschritt dass sollte zu einer Beschleunigung der Entwicklung von Therapeutika für Schizophrenie und anderen neurologischen Erkrankungen .
"Ein Teil der Terror der Schizophrenie ist , dass das Gehirn nicht richtig integrieren sensorische Informationen , so dass die Welt eine Desorientierung Reihe von nicht verwandten Bit Eingangs- ", sagt Albright, die Conrad T. Prebys Chair in Vision Research . "Wir haben ein Modell, das die Fähigkeit, sensorische Integration , die sehr nützlich für die pharmazeutische Forschung sein sollte tun testet erstellt. "
Derzeit mehr als 1,1 Prozent der Weltbevölkerung hat Schizophrenie, mit schätzungsweise drei Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten allein . Die wirtschaftlichen Kosten sind hoch : Im Jahr 2002 Amerikaner verbrachte fast $ 63000000000 über die Behandlung und den Umgang mit Behinderungen . Die emotionale Kosten sind noch höher : Zehn Prozent der Personen mit Schizophrenie werden angetrieben, um Selbstmord durch die Last der Bewältigung der Krankheit zu begehen.
Zunächst dachte man, dass große Mengen des Neurotransmitters Dopamin verursacht psychotische Symptome , und in der Tat , arbeiten aktuelle antipsychotische Medikamente durch die Blockierung Dopamin Eindringen von Gehirnzellen. Aber fast alle diese Medikamente haben schwere kognitive Nebenwirkungen, die Forscher führten zu spekulieren, dass ein anderer Mechanismus einbezogen werden müssen .
Ein wesentlicher Schlüssel zum Verständnis der Schizophrenie wurde mit der Entwicklung von Phencyclidin (PCP) im Jahr 1956. Es war beabsichtigt, die Patienten bei Operationen sicher einschlafen zu halten , aber viele wachte mit ähnlich denen von Menschen mit Schizophrenie , einschließlich Halluzinationen erlebt und die Desorientierung der Symptome Gefühl " losgelöst " von ihren Gliedern , was zu PCP , die für klinische Zwecke aufgegeben. Zehn Jahre später wurde es von einem Derivat namens Ketamin ersetzt. Bei Dosierungen hoch genug, um die Patienten zu schlafen , ist ein wirksames Anästhetikum Ketamin . Bei niedrigeren Dosen , es vorübergehend zu denselben Schizophrenie -ähnliche Effekte wie PCP .
Die beiden Medikamente sind Teil einer Klasse namens N-Methyl- D-Aspartat -Rezeptor-Antagonisten . Im Wesentlichen arbeiten sie durch Gummieren der Mechanismus, durch Glutamat Haupt erregende Neurotransmitter würde Gehirnzellen eingeben. Somit ist es klar, dass Dopamin Dysfunktion entfallen einige der Symptome von Psychose , Aber das ist wahrscheinlich nicht die ganze Geschichte.
"Während Dopamin ist Reichweite im Gehirn beschränkt , würde jede Dysfunktion bei Glutamat erwartet, dass die Art von weitreichenden Folgen wir in den Wahrnehmungsstörungen bei Schizophrenie sehen werden ", sagt Albright . "Dennoch , die Neurotransmitter primären zu diesen Erkrankungen , Glutamat oder Dopamin war , wurde etwa seit Jahren gestritten. "
Im Wege stehen der eine endgültige Antwort wurde Fang -22 eines Forschers : Viele Experimente entwickelt, um kognitive Störungen wie Schizophrenie oder Alzheimer zu verstehen, benötigen eines Teilnehmers bewusst aufmerksamkeits noch diese Störungen beeinträchtigen Aufmerksamkeit.
Um dies zu umgehen , wandte sich die Wissenschaftler Elektroenzephalogramm ( EEG ), die verwendet werden, um Veränderungen in Fällen, in denen eine Person nicht bewusst die Aufmerksamkeit auf einen Reiz , durch Aufnahme elektrischer Signale des Gehirns über Elektroden in einer Kopfkappein Verkehr gebracht werden . In einem Test wird eine Serie von Tönen gespielt, aber ein " oddball" Ton bricht das Muster in der Sequenz. Ein gesundes Gehirn noch gut finde die Unterschiede , auch wenn ein Teilnehmer auf einer anderen Aufgabe zu konzentrieren , wie zum Beispiel eine Zeitschrift liest .
" Der Test funktioniert , weil das Gehirn ist eine Vorhersage maschinen es gebaut, um vorauszusehen, was als nächstes kommen sollte ", sagt Albright . " Wenn Sie gesund Arbeitsspeicher haben, sollten Sie in der Lage , ein Muster zu erkennen und bemerken, wenn etwas gegen sie , aber Patienten, die an einigen psychische Gesundheit Erkrankungen fehlt diese grundlegende Fähigkeit . "
In ihrer aktuellen Forschung, erkannt Albright Team den Unterschied durch zwei Signale , ereignisbezogenen Hirnpotentiale genannte Mismatch-Negativität ( MMN ) und P3 . Die MMN spiegelt Differenzhirnaktivitätder erfassten oddball Ton , unter dem Niveau des Bewusstseins . P3 nimmt die nächste Phase : Aufmerksamkeit Ausrichtung eines unter die oddball Ton.
Dennoch, eine Lücke im Verständnis geblieben. Während Wissenschaftler konnten zelluläre Arbeit im Tiermodell die Rolle von Dopamin gegen Glutamat tun, und sie EEGs bei Menschen tun konnte , eine Brücke zwischen den beiden blieb schwer . Eine solche Brücke können die Wissenschaftler zu verstehen, wie gesunde und gestörte Gehirn arbeitet von der Zellebene bis hin zu den vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Hirnregionen zu helfen. Darüber hinaus kann es der vorklinischen und klinischen Versuche Verknüpfung zellulären und Systeme Ebenen für die erfolgreiche therapeutische Wege ermöglichen .
Gil -da- Costa hat schließlich über die Brücke durch Crafting die erste nicht-invasive Kopfhaut EEG -Setup, das aus dem Gehirn von nicht-menschlichen Primaten genau aufzeichnet , mit der gleichen proportionalen Dichte von Elektroden als Mensch Mütze und keine Verzerrungen im Signal verursacht durch eine falsche Passform. Dieser Aufbau erlaubt es ihm, genaue Messungen von MMN und P3 mit den gleichen Protokollen, die bei Menschen gefolgt werden erhalten . Als Ergebnis hat das Labor näher als je zuvor zu entwirren die Rolle von Dopamin und Glutamat kommen .
"Während die Nagetiere sind für das Verständnis Mechanismen auf zellulärer oder molekularer Ebene , auf einer höheren kognitiven Ebene , die beste Sie tun können, war eine Art grobe Analogie. Nun endlich können wir eine Eins-zu- Eins-Beziehung ", sagt Gil -da- Costa . "Für die sensorische Integration , unsere Ergebnisse mit diesem Modell unterstützt die Glutamat- Hypothese. "
Pharmazeutische Unternehmen sind daran interessiert, das Modell , weil das Potenzial für eine genauere Prüfung und die Universalität der MMN / P3 -Assays. " Diese Gehirnträgernsind die gleichen in Dutzenden von neurologischen Erkrankungen sowie Hirntrauma, so dass Sie potenzielle Therapien nicht nur für Schizophrenie, sondern auch für Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer, bipolare Störung und Schädel-Hirn- Verletzungen können zu testen" sagt Gil -da- Costa . " Wir hoffen, dass dies helfen wird, beginnt eine neue Ära in der neurologischen Therapie . "