Kajian Tikus: Penyelidik Melihat Gelombang Otak yang Berkaitan dengan Pemikiran Tidak Beratur di Skizofrenia
Mutasi dalam gen untuk calcineurin sebelumnya dijumpai pada beberapa pesakit skizofrenia. Sepuluh tahun yang lalu, penyelidik MIT mengeluarkan gen ini pada tikus yang menyebabkan mereka menunjukkan beberapa gejala tingkah laku seperti skizofrenia, termasuk gangguan ingatan jangka pendek, kekurangan perhatian dan tingkah laku sosial yang tidak normal.
Para penyelidik ini kini mendapati bahawa tikus yang kekurangan calcineurin mempunyai ayunan gelombang otak hiperaktif di hipokampus ketika sedang berehat, dan tidak dapat secara mental memainkan semula jalan yang baru mereka jalani, seperti tikus biasa.
Dalam kajian baru, yang diketuai oleh Susumu Tonegawa, Ph.D., Profesor Biologi dan Neurosains Picower, mencatatkan aktiviti elektrik neuron individu di hippocampus tikus yang diubah ini ketika mereka berlari di sepanjang trek.
Penyelidikan sebelumnya pada tikus normal telah menunjukkan bahawa "sel sel" di hippocampus (dihubungkan ke lokasi tertentu di sepanjang trek) api secara berurutan ketika tikus berehat setelah menjalankan kursus. Ulangan mental ini juga berlaku ketika tikus sedang tidur, dan mereka terikat pada gelombang otak gelombang frekuensi sangat tinggi yang dikenali sebagai kejadian riak.
Pada tikus yang kekurangan kalsineurin, para penyelidik mendapati bahawa aktiviti otak kelihatan normal ketika mereka berjalan, tetapi ketika mereka berhenti, kejadian riak mereka jauh lebih kuat dan lebih kerap. Ditambah pula, penembakan sel-sel tempat itu tidak normal dan dalam urutan tertentu, menunjukkan bahawa tikus tidak memutar ulang rute yang baru saja mereka jalani.
Pola ini membantu menjelaskan beberapa gejala yang dilihat pada skizofrenia, kata para penyelidik.
"Kami berpendapat bahawa dalam model tetikus ini, kami mungkin mempunyai semacam petunjuk bahawa ada proses pemikiran yang tidak teratur," kata Dr. Junghyup Suh, seorang saintis penyelidikan di Picower Institute dan salah seorang penulis utama makalah tersebut.
“Semasa kejadian riak pada tikus normal, kami tahu ada kejadian ulangan berurutan. Tetikus mutan ini sepertinya tidak mempunyai pengalaman seperti pengalaman sebelumnya. "
Para penyelidik mengesyaki bahawa pada tikus normal, calcineurin menekan hubungan antara neuron (sinapsis) di hippocampus. Pada tikus tanpa calcineurin, fenomena yang dikenali sebagai potensiensi jangka panjang (LTP) menjadi lebih biasa, menjadikan sinapsis lebih kuat.
"Nampaknya LTP yang tinggi ini sangat mempengaruhi aktiviti sel-sel ini secara khusus semasa waktu rehat, atau selepas eksplorasi. Itu kekhususan yang sangat menarik, ”kata Tonegawa. "Kami tidak tahu mengapa ia begitu spesifik."
Para penyelidik berpendapat bahawa hiperaktif yang tidak normal di hippocampus mungkin menandakan adanya gangguan pada "rangkaian mod lalai" otak - rangkaian komunikasi yang menghubungkan hippocampus, korteks prefrontal (di mana kebanyakan pemikiran dan perancangan berlaku), dan kawasan lain dari korteks.
Rangkaian ini lebih aktif dalam keadaan tenang, antara tugas yang berorientasikan matlamat. Apabila otak memfokus pada aktiviti tertentu, rangkaian mod lalai ditolak. Walau bagaimanapun, rangkaian ini terlalu aktif pada pesakit skizofrenia sebelum dan semasa tugas yang memerlukan fokus, dan pesakit tidak menunjukkan prestasi yang baik dalam tugas ini.
Lebih banyak penyelidikan mengenai tikus dapat membantu mendedahkan lebih banyak mengenai peranan rangkaian mod lalai dalam skizofrenia, kata Tonegawa.
Sumber: MIT
