Şizofreni alanında yapılan çalışmalar dünyanın birçok farklı üniversite ve araştırma enstitülerinde hızla ilerliyor. Fakat semptomların kompleks doğası, hastalığın etyolojisinin anlaşılmasını daha da zorlaştırıyor. Bunun yanısıra, bu alanda yapılan klinik ve deneysel çalışmaların maddi ve manevi ağırlığı da bu tür çalışmaların hızını yavaşlatıyor. Bu sorunu çözmeye yönelik yakın zamanda önerilen kompütasyonel teorilerden biri de matematiksel dinamik sistemler hipotezi çerçevesi içerisinde yer almaktadır. Marco Loh, Edmund Rolls ve Gustavo Deco tarafından yapılan çalışma PLoS Computational Biology dergisinde yayımlandı. Bu çalışmada Prof. Loh ve ekibi tepeden-aşağı bir yaklaşim kullanarak, farklı tür semptomları, istatiksel dinamik bir çerçevedeki bir atraktör nöral ağındaki instabilitelere bağladı.

Yapılan simülasyon ve analizler sonucunda ekip, eksitator NMDA aracılığıyla sinaptik olarak aktive edilen elektrik akışının atraktörlerin derinliklerini azalttığını ve bu yüzden de istatiksel olarak değişen nöron aktivitesinden kaynaklanan gürültünün dikkat mekanizmalarındaki stabiliteyi azalttığını ve dikkat eksikliğin sebep olabileceğini gösterdi. Sözkonusu derinlikteki azalma, tüm nöral ağ çapında instabitiye yol açtığı öne sürüldü. Prof. Loh ve ekibine göre böyle bir mekanizma şizofrenideki kognitif semptomları açıklayabileceğini öne sürdü. Araştırma ekibine gore, bu söz konusu mekanizma orbito-frontal kortekste ortaya çıktığı zaman şizofreninin negatif semptomlarına yol açabilir.

Bu çalışmanın en göze çarpan sonuçlarından biri de delüzyon ve halüsinasyon gibi şizofreninin pozitif semptomlarını açıklayabileceği öne sürülen mekanizma. Yine aynı mekanizma içerisinde azalmış NMDA iletisinin yanısıra inhibitör faktörleri de azaltmanın, atraktörler arasındaki stabiliteyi azaltacağı, bunun da atraktörlerin birbirleri arasında daha çabuk ve spontane olarak yer değiştirmelerine sebep olabileceği gösterildi. Böyle mekanizmaların özellikle temporal loblarda pozitif semptomları doğurabileceği öne sürüldü.

Nörobilim alanında birçok farklı kompütasyonel yöntemler kullanılmasına rağmen, bu alandaki teorileri matematiksel teorilerle anlatmak henüz o kadar yaygın değil. Bu sebeple Prof. Loh ve ekibinin dinamik sistemler çerçevesinden bakarak, şizofreni gibi kompleks semptomlardan oluşan bir hastalığı bir teori altında toplama fikri yakın gelecekte farklı teorilerin de öne sürülmesiyle şizofreniyi anlama ve tedavi etme yolunda daha da hız kazandıracaktır.

*

Referans:

Loh M, Rolls ET, Deco G (2007): A dynamical systems hypothesis of schizophrenia. PLoS Comput Biol 3(11): e227.