Kajian Tikus Mencadangkan Hubungan Antara Kognisi, Tidur, dan Skizofrenia

Skizofrenia adalah keadaan mental yang mempengaruhi lebih daripada 3.2 juta orang Amerika. Penyakit ini tidak jarang berlaku kerana sekitar 100,000 orang Amerika baru didiagnosis setiap tahun.

Gejala yang berkaitan dengan penyakit ini beragam termasuk halusinasi visual dan pendengaran, masalah kognitif, dan masalah motivasi. Aspek lain dari penyakit ini, dan yang kurang mendapat perhatian daripada gejala lain, adalah masalah kognitif.

Ramai yang menghidap penyakit ini menghadapi masalah pembelajaran dan ingatan. Bagi banyak orang, ini adalah tanda pertama penyakit ini. Sekarang, satu kajian baru oleh penyelidik di University of Maryland School of Medicine telah menemukan hubungan menarik antara tidur, kognisi, dan sebatian yang disebut kynurenine.

Penyiasat percaya bahawa pautan ini dapat menerangi mekanisme yang menyebabkan masalah kognitif di antara mereka yang menghidap penyakit ini, dan dapat menunjukkan jalan ke rawatan baru untuk mengurangkan beberapa gejala penyakit.

Kajian itu, yang muncul dalam jurnal Tidur, adalah yang pertama meneliti secara terperinci kaitan antara kynurenine, asid kynurenik metabolitnya, tidur dan kognisi.

"Tidak ada yang melihat dengan teliti hubungan antara tidur dan jalur kynurenine sebelumnya," kata Ana Pocivavsek, seorang penyelidik di Pusat Penyelidikan Psikiatri Maryland SOM University of Maryland (MPRC) dan penolong profesor di Jabatan Psikiatri.

"Penyelidikan ini menetapkan hubungan yang jelas antara peningkatan kynurenine dan masalah tidur."

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, saintis telah mengenal pasti asid kynurenic sebagai pemain utama yang berpotensi menghidap skizofrenia. Asid kynurenic adalah metabolit neuroaaktif kynurenine yang terbentuk di otak. Orang dengan skizofrenia mempunyai tahap asid kynurenik yang lebih tinggi daripada biasa di otak mereka.

Para saintis berteori bahawa tahap peningkatan ini mungkin berkaitan dengan pelbagai gejala yang dilihat pada penyakit ini, termasuk masalah dengan pembelajaran dan ingatan.

Walaupun mekanisme yang mendasari gangguan kognitif di antara individu dengan skizofrenia masih belum jelas, para penyelidik mengesyaki bahawa interaksi antara peningkatan asid kynurenik dan tidur dapat memainkan peranan.

Mereka menjelaskan bahawa bukti yang banyak menunjukkan bahawa disfungsi tidur menyebabkan masalah dengan pembelajaran dan ingatan. Sebagai tambahan, para penyelidik dan doktor telah lama menyatakan bahawa orang dengan skizofrenia juga sering mengalami masalah tidur.

Untuk eksperimen ini, Pocivavsek dan rakannya mengkaji tikus. Mereka membuat perbandingan tingkah laku tikus dengan peningkatan asid kynurenik di otak mereka dengan haiwan dengan tahap sebatian yang normal.

Mereka menghubungkan otak haiwan dengan alat yang mengukur jumlah dan kualiti tidur, dan mendapati bahawa haiwan dengan kadar asid kynurenik yang lebih tinggi mempunyai pergerakan mata yang kurang cepat, atau REM, tidur. Ini adalah fasa tidur di mana mimpi berlaku, dan dianggap penting untuk penyatuan pembelajaran sebelumnya.

Para penyelidik mendapati bahawa kumpulan yang mempunyai asid kynurenik tinggi juga menghadapi masalah dalam pembelajaran. Untuk menguji ini, mereka meletakkan tikus di dalam kotak dan menyinari cahaya ke dalam kotak. Di satu sisi kotak terdapat bukaan ke kawasan yang lebih gelap. Tikus adalah haiwan nokturnal, dan lebih suka gelap, jadi haiwan biasanya berlari ke kawasan gelap.

Sesampai di kawasan ini, mereka akan menerima kejutan elektrik yang kecil. Apabila percubaan diulang keesokan harinya, haiwan normal tidak lari ke kawasan yang lebih gelap, mengingat kejutan dari hari sebelumnya. Sebagai perbandingan, haiwan dengan kadar asid kynurenik yang tinggi, dan dengan itu mengganggu tidur, tidak ingat kejutan dari hari sebelumnya, dan berlari ke kawasan gelap. Dengan kata lain mereka tidak belajar dari pengalaman hari sebelumnya.

"Apa yang kita mulai fikirkan adalah bahawa asid kynurenic mengganggu tidur, yang kemudian mengganggu kognisi," katanya. Namun, ada kemungkinan lain, katanya: mungkin gangguan tidur menyebabkan peningkatan asid kynurenik, yang kemudian menyebabkan masalah kognitif. "Tidak jelas mana yang berlaku pertama," katanya. "Itu adalah pertanyaan yang sangat menarik, dan yang sedang kami selidiki."

Dr. Pocivavsek dan penyelidik lain berteori bahawa mengurangkan asid kynurenik dapat mengurangkan masalah tidur dan kognisi pada pesakit dengan skizofrenia. "Kami pasti percaya bahawa tahap asid kynurenik yang tinggi adalah aspek penting dari skizofrenia," katanya.

Penyelidikan ini memberikan lebih banyak alasan untuk mengembangkan ubat-ubatan yang mengurangkan kadar asid kynurenik di otak. Satu kemungkinan utama adalah untuk menghambat enzim yang disebut kynurenine aminotransferase II, atau KAT II, ​​yang mengubah kynurenine menjadi asid kynurenic.

Dengan menggunakan sebatian yang menghalang enzim ini, para penyelidik dapat mengurangkan jumlah asid kynurenik di otak. Selama bertahun-tahun, pelbagai syarikat farmaseutikal telah berusaha untuk mengembangkan penghambat KAT II yang dapat sampai ke otak, dan akan selamat dan berkesan pada manusia. Penyelidikan Dr. Pocivavsek memberikan bukti bahawa pendekatan ini mempunyai potensi klinikal.

"Kajian ini menambah bukti bahawa tahap tinggi asid kynurenic menyumbang kepada disfungsi kognitif," katanya. "Jika kita dapat menemukan cara untuk menurunkan kadar tersebut, kita mungkin dapat mengurangkan gejala ini untuk pasien."

Sumber: Universiti Maryland