Category: Nöro-Makale

Şizofreni ve Dinamik Sistemler

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.

 

Yazar: Kübra Kömek

https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/google_48.png https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/facebook_48.png https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/twitter_48.png

Asenkroni ve Beyin

Gama Osilasyon Bozuklukları ve Zayıf Kognitif Kontrol Bağlantısı

Hala tam olarak nörolojik mekanizması anlaşılamamasına rağmen, nöral senkroninin beyin fonksiyonları ve davranış için önemli olduğunu gösteren çalışmaların sayısı gittikçe artıyor. Özellikle serebral korteksteki nöron gruplarının belli frekanslardaki senkronizasyonundaki bozuklukların şizofreninin semptomlarında rol oynayabileceği fikri bu alandaki ilgiyi daha da arttırdı.

Pittsburgh Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Dr. Raymond Y. Cho tarafından yürütülen çalışmanın sonuçları Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı. Çalışmanın sonuçları gama dalgaları olarak bilinen beyin osilasyonlarındaki zayıf senkroninin şizofrenide bozulmuş kognitif kontrole sebep olabileceğini destekledi. Şizofrenide en belirgin semptomların pozitif semptomlar (halüsinasyon, delüzyon ve psikoz) olmasına rağmen, kognitif semptomların hastalığı kötüleştirmede ve hastanın sosyal hayatla olan iletişimini zayıflatmada daha etkili olduğu düşünülüyor. Günümüzde mevcut antipsikotik ilaçlar kognitif semptomları iyileştiremiyor ve hatta bazı durumlarda daha da kötüleştirebiliyor. Daha önceki çalışmalar söz konusu kognitif bozuklukların dorsolateral prefrontal korteksteki (DLPFK) başkalaşmadan kaynaklanabileceğini göstermişti. Yapılan manyetik rezonans görüntüleme çalışmalarında da şizofreni hastalarında DLPFK’de daha az aktivite gözlemlenmiş ve bu da bu bölgedeki nöronların maksimum kapasitelerinde çalışamadığı fikrini doğurmuştu.

Dr. Cho liderliğindeki araştırma grubu POP test olarak bilinen ‘preparing to overcome prepotency’ (baskınlığın üstesinden gelmeye hazırlanma) kognitif testini kullanarak, induced gama ritimleri inceledi. Söz konusu ritimler uygulanan eksternal stimülüsten değil, kullanılan POP testin algılama sisteminde uyardığı kontrol proseslerinden kaynaklanmaktadır. Kullanılan bu testin DLPFK’yi aktive ettiği ve bu bölgedeki aktivite ve test performansı arasında korelasyon olduğu önceki çalışmalarda tespit edildiği için araştırma grubu bu testi kullandı. Cho ve ekibi şizofreni hastalarının testte kontrol grubuna göre çok daha fazla hata yaptığını, daha çok kognitif kontrol gerektirdiklerini ve reaksiyon zamanlarının diğer gruba göre daha çok olduğunu belirtti. Ayrıca bu çalışma kognitif kontroldeki istem artışının hem şizofreni hem de kontrol grubunda gama osilasyonlarında artışa yol açtığı, fakat beynin sağ ve sol frontal bölümlerinde şizofreni grubunun kontrol grubuna göre daha zayıf reaksiyon gösterdiği bulundu. Söz konusu beyin bölgelerindeki gama osilasyonlarındaki bozuklukların şizofrenideki kognitif semptomlar ile bağlantılı olduğu düşünülüyor.

Dünya popülasyonunun yaklaşık yüzde biri şizofreni ile karşı karşıya ve hala etyolojisinin tam olarak anlaşılamaması da tedaviye yönelik çalışmaları büyük çapta kısıtlıyor. Bu tür non-invazif teknikler şizofreni tanı ve tedavisinde geleceğe yönelik umut verici nitelikte ve nöral ağlarda gama osilasyonlarının oluşumunu inceleyen matematiksel modeller de bu alandaki çalışmaları bir adım ileri taşıyacak nitelikte.

Referans:

Cho RY, Konecky RO, Carter CS: Impairments in frontal cortical gamma synchrony and cognitive control in schizophrenia. Proc Natl Acad Sci USA 103: 19878-19883, 2006.

 

Yazar: Kübra Kömek

https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/google_48.png https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/facebook_48.png https://norobilim.com/wp-content/plugins/sociofluid/images/twitter_48.png
 

Please log in to vote

You need to log in to vote. If you already had an account, you may log in here

Alternatively, if you do not have an account yet you can create one here.