Если вы думали, что анализировать клетки мозга легко, подумайте еще раз.

Когда вы берете образец ткани мозга, все, что обычно показывает ваш анализ, - это среднее значение для всех присутствующих типов клеток. А поскольку в нашем мозге очень много типов клеток — нейронов и других, — вы получите своего рода клеточный коктейль, из-за которого трудно, если вообще возможно, отличить клетки друг от друга, не говоря уже о том, чтобы изучать их.

Это все равно, что хотеть узнать, сколько зеленых M & M's в миске, но вместо этого просто получать информацию о том, сколько там цветов. На самом деле вы не получаете того ответа, который хотели.

Теперь исследователи из Копенгагенского университета применили новый метод для анализа нейронов один за другим, чтобы выявить доселе недоступную информацию о них.

Исследователи специально изучили посмертную мозговую ткань взрослых пациентов с шизофренией, используя контрольные образцы мозга, не страдающих шизофренией.

"Человеческий мозг имеет очень гетерогенную ткань с сотнями типов нейронов. Мы определили именно те нейроны, которые больше всего страдают от шизофрении, положение этих нейронов в человеческом мозге и что с этими нейронами не так. Мы видим гены, которые изменили свою экспрессию и повредили общую нейронную сигнализацию, и даже то, как нарушаются потенциальные нейронные сети", - объясняет Константин Ходосевич, руководитель группы и доцент Центра биотехнологических исследований и инноваций (BRIC).

Что такое шизофрения?

Болезнь влияет на мысли, чувства и действия и искажает их. Это психоз — искаженное восприятие реальности, часто характеризующееся бредом и галлюцинациями.

Около 20 процентов тех, у кого диагностирована шизофрения, выздоравливают. У остальных 80 процентов могут быть длительные периоды без симптомов, но также и периоды, когда симптомы становятся настолько серьезными, что требуют госпитализации. Чем раньше будет начато лечение шизофрении, тем больше шансов на то, что лечение даст хорошие результаты.

Ежегодно шизофренией страдает около 1000 датчан. В общей сложности до 30 000 датчан живут с шизофренией, и половина из них проходит лечение в региональных центрах психического здоровья.

Исследователи отмечают, что в своем анализе они действительно видят различные типы шизофрении, но у них недостаточно данных для анализа всех подгрупп заболевания.

Следующая цель лечения

Обнаружив нейроны, наиболее пораженные при шизофрении в целом, исследовательская группа указывает, что эти нейроны вполне могут также стать следующей целью лечения.

"Теперь, когда мы знаем наиболее пораженные нейроны, мы можем попытаться воздействовать на них, чтобы облегчить некоторые симптомы, сопровождающие болезнь. Теперь мы также знаем молекулярные изменения в этих нейронах. Это дает нам возможность не только облегчить симптомы, но и лечить шизофрению на ранних стадиях терапевтического окна, то есть в период созревания мозга до 20-25 лет", - говорит Ходосевич.

Исследователи обнаружили сеть нейронов, наиболее подверженных шизофрении. В частности, они показывают, что это верхние слои префронтальной коры, области коры головного мозга, которая участвует в высших когнитивных функциях мозга, таких как обучение, память и общее познание.

Как проводилось исследование

Исследователи взяли образцы тканей из 25 мозгов, где у половины из них была шизофрения, а у половины - нет. Они разделили около 220 000 нейронов в образцах мозговой ткани больных шизофренией и проанализировали их отдельно.

Они обнаружили горячую точку шизофрении в верхней префронтальной коре, которая представляет собой тонкую линию толщиной от одного до трех миллиметров, покрывающую лобную часть мозга. В мозге больных шизофренией было гораздо больше изменений в этой области, чем в мозге не страдающих шизофренией. Исследователи обнаружили различные нейронные сети в верхней префронтальной коре, которые могут быть ответственны за общие симптомы заболевания.

Они также обнаружили, что болезнь поражает не только один тип нейронов, но и целую сеть типов нейронов.

"Наши результаты показывают, что для лечения шизофрении мы должны нацеливаться не на один тип нейронов, а на их общую сеть. Воздействие на эту сеть или клеточный ансамбль может помочь восстановить нарушенную функцию этих нейронов", - говорит Константин Ходосевич.

Из предыдущих исследований известно, что на биологическом уровне выработка энергии нейронами префронтальной коры головного мозга при шизофрении нарушается. Это усиливает процессы развития этих клеток. Область в целом претерпевает непрерывные структурные изменения в молодости и должна прекратиться и оставаться стабильной в возрасте 20-25 лет. Но при шизофрении эта область мозга имеет рост или повышенную активность, которые помогают вызывать симптомы.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.