Візуалізація показує відмінності в мозку хворих на шизофренію

Шизофренія – це психічний стан, який може впливати на ваші думки, почуття та поведінку. Симптоми в основному поділяються на три категорії та включають:

  • позитивні симптоми: психози, такі як галюцинації, марення, незвичне мислення та розлад мови
  • негативні симптоми: зниження мотивації, планування та відчуття задоволення, а також плоский афект
  • когнітивні симптоми: проблеми з увагою, концентрацією та пам’яттю

Шизофренія зазвичай діагностується медичним працівником у віці від підліткового віку до 30 років. Лікування зосереджено на управлінні симптомами та покращенні повсякденного функціонування.

Точні причини шизофренії невідомі, але, ймовірно, вона має як генетичні, так і екологічні причини.

Вчені вважають, що зміни в структурі і функції мозку можуть сприяти розвитку шизофренії. Це включає в себе відмінності в обсязі певних ділянок мозку у людей з шизофренією порівняно з людьми без неї.

Різні типи візуалізації мозку дозволяють лікарям і дослідникам поглянути на відмінності між мозком людей із шизофренією та без неї. Ці зображення можуть допомогти дослідникам дізнатися більше про причини шизофренії та розробити нові методи лікування.

Як виглядає сканування мозку при шизофренії?

МРТ є найпоширенішим видом сканування мозку. Вони створюють детальну картину всього мозку.

Дослідники також можуть використовувати функціональну МРТ, яка вимірює мозкову активність через зміни кровотоку, або дифузійну тензорну візуалізацію (DTI), тип МРТ, який дивиться на білу речовину мозку.

ПЕТ-сканування також можна використовувати, щоб перевірити, як нейромедіатори працюють у мозку. Нейромедіатори — це хімічні речовини у вашому тілі, які передають повідомлення між нейронами. Вони також можуть передавати повідомлення від нейронів до м’язів.

Дослідження, проведені за допомогою цих різних типів візуалізації мозку, виявляють відмінності в структурі та функціях мозку людей із шизофренією та без неї.

Візуалізація показує відмінності в мозку хворих на шизофренію
ПЕТ-сканування, яке показує різницю в активності мозку в людей із шизофренією та без неї. Зображення історії науки / фото Alamy

Структурні відмінності

Сканування мозку людей із шизофренією показує кілька структурних відмінностей у всьому мозку, включаючи білу та сіру речовину.

Біла речовина

Біла речовина складається з кількох різних видів клітин, зокрема:

  • мієлін, клітини, які обертаються навколо нервів
  • глія, яка захищає нейрони (клітини нервової системи)
  • периваскулярні клітини, які допомагають утворити бар’єр, що захищає клітини мозку від крові
  • проекційні волокна, які з’єднуються з різними ділянками мозку, забезпечуючи зв’язок між областями мозку

Незважаючи на всі ці різні типи клітин, біла речовина все ще має набагато менше нейронів, ніж сіра речовина.

Сканування мозку людей із шизофренією показує наступні зміни в білій речовині:

  • зменшення білої речовини в лобовій частці до і після діагностики та лікування
  • збільшення іншого типу білої речовини, що називається інтерстиціальними нейронами білої речовини, нижче кори

Існують також деякі суперечливі результати сканування білої речовини мозку.

За словами а 2019 огляд У дослідженні шизофренії деякі дослідження спостерігали зменшення щільності (товщини) білої речовини типу олігодендроцитів. Цей тип білої речовини розташований нижче кори, дуже близько до сірої речовини. Деякі дослідження також спостерігали зміни щільності білої речовини під передньою поясною корою, біля передньої частини голови.

Однак в інших дослідженнях ці зміни щільності не спостерігалися, і, зрештою, необхідні додаткові дослідження.

Зміни в білій речовині пов’язані з психотичними симптомами та зниженням здатності мислити у людей із шизофренією. Відповідно з такий же оглядтакож є докази того, що природні зміни білої речовини під час статевого дозрівання можуть бути основною причиною шизофренії.

сіра речовина

Сіра речовина – це зовнішній шар мозку. Здебільшого він складається з клітинних тіл нейронів. Сіра речовина утворює виступи та борозенки, які ви можете асоціювати з зображеннями мозку.

Зміни, які можна побачити в сірій речовині людей з шизофренією, включають:

  • витончення в різних частинах кори головного мозку
  • зменшення площі поверхні та об’єму сірої речовини

Зокрема, Дослідження 2020 року виявив, що люди на ранніх стадіях мають менше сірої речовини в передлобній і скроневій частках.

З іншого боку, у людей з хронічною шизофренією частіше спостерігається зменшення сірої речовини в лобовій, скроневій, верхній тім’яній і потиличній частках.

Зміни в сірій речовині пов’язані зі змінами когнітивних (мислення) і моторних (рухові) функцій. Ці функції включають зберігання та отримання вербальної інформації.

Ці зміни є прогресуючими, що означає, що вони погіршуються з часом. Вони більш важкі у людей, які:

  • не отримують лікування від своєї шизофренії
  • мають більш серйозні симптоми шизофренії
  • ознаки шизофренії почалися в молодому віці

Хімічні відмінності

Нейромедіатори — це хімічні речовини, які ваше тіло використовує для передачі повідомлень між нейронами або від нейронів до м’язів. Вони починаються як електричні сигнали, що рухаються вздовж аксона нейрона.

На кінці аксона цей електричний сигнал перетворюється на нейромедіатор. Аксон вивільняє нейромедіатор для взаємодії з іншим нейроном або м’язом. Це викликає реакцію нейрона або м’яза-реципієнта.

МРТ не можна використовувати для виявлення нейромедіаторів, але ПЕТ-сканування може показати, як ці хімічні речовини діють у мозку. Також можна використовувати тип візуалізації, який називається спектроскопією протонного магнітного резонансу.

Дофамін

Дофамін є типом нейромедіатора, який бере участь у багатьох функціях мозку, зокрема:

  • управління двигуном
  • система винагород
  • мотивація

Дослідження показують, що у хворих на шизофренію підвищений рівень дофаміну, особливо в підкірці головного мозку. Дослідники виявили, що як початковий рівень дофаміну, так і кількість вивільненого дофаміну підвищені.

Підвищення рівня дофаміну пов’язане з психотичними та когнітивними симптомами шизофренії. Через це багато антипсихотичних препаратів працюють, балансуючи рівні дофаміну.

Серотонін

Серотонін бере участь у багатьох основних функціях, зокрема:

  • сон
  • пам’ять
  • апетит
  • настрій

В даний час не так багато досліджень щодо ролі серотоніну при шизофренії. Однак одне дослідження 2018 року показує, що вивільнення занадто великої кількості серотоніну може призвести до психозу.

Надмірне вивільнення серотоніну призводить до вивільнення глутамату, який викликає викид дофаміну.

Глутамат

Глутамат є збуджуючим нейромедіатором, що означає, що він активує нейрон, який його приймає. Він діє на весь мозок і решту нервової системи.

Дослідження 2018 року, згадане раніше, виявило, що тип нейронних рецепторів, які притягують глутамат, може не працювати належним чином у людей із шизофренією. Це підвищує рівень глутамату між нейронами в синапсах мозку.

Оскільки глутамат діє на всі ділянки мозку, ці зміни можуть мати багато наслідків. Зокрема, зміни глутамату при шизофренії можуть призвести до когнітивних симптомів, таких як проблеми з робочою пам’яттю.

Чи може сканування мозку виявити шизофренію?

Медичний працівник не може використовувати один тест, наприклад сканування мозку, для діагностики шизофренії. Натомість багато факторів впливають на діагноз шизофренії.

Цей діагноз базується переважно на ваших симптомах, але на нього також можуть впливати:

  • історія сім’ї
  • особиста історія здоров’я
  • сканування мозку

Однією з причин, чому лікарі не можуть самостійно використовувати візуалізацію мозку для діагностики шизофренії, є те, що значення цих зображень досі недостатньо зрозуміле. Наприклад, не зовсім зрозуміло, чи спостережувані зміни мозку викликають шизофренію, чи сама шизофренія викликає ці зміни.

Однак такі сканування, як МРТ, можуть допомогти виключити інші захворювання, які можуть викликати схожі симптоми, наприклад пухлини мозку або нейродегенеративні захворювання.

Дослідники шукають способи використання візуалізації мозку для діагностики шизофренії.

Згідно з дослідженням 2020 року, навчена машина з алгоритмом навчання класифікувала сканування мозку як належне людині з шизофренією краще, ніж психологи та радіологи. Ці відкриття натякають на майбутнє технології візуалізації мозку.

Чи змінює шизофренія мозок з часом?

Вчені вважають, що відмінності в мозку людей з шизофренією можуть почати розвиватися ще до народження. Весь мозок також змінюється під час статевого дозрівання. Таке поєднання двох різних періодів змін мозку може спровокувати шизофренію Дослідження 2015 року.

Візуалізація показала, що мозок продовжує змінюватися з часом навіть після лікування шизофренії. Раніше зміни головного мозку, пов’язані з шизофренією, відбуваються в передлобній і скроневій частках, тоді як більш пізні зміни відбуваються в лобовій, скроневій, верхній тім’яній і потиличній частках.

Однак ми ще не знаємо, чи ці зміни викликають шизофренію, чи шизофренія викликає ці зміни.

Візуалізація мозку показує чіткі відмінності між мозком людей із шизофренією та людей без неї. Однак необхідні додаткові дослідження, щоб точно дізнатися, що таке ці відмінності та що означають.

Проте візуалізація мозку має великий потенціал, щоб допомогти нам дізнатися, що викликає шизофренію, як вона прогресує та як її лікувати.

Дізнатися більше

Discussion about this post

Recommended

Don't Miss