Hoe geheugen en schizofrenie verband houden
Informatie kort kunnen onthouden - bijvoorbeeld een telefoonnummer - is een fundamenteel vermogen van het menselijk brein. Dit zogenaamde werkgeheugen stelt ons in staat de omgeving te begrijpen. De hersenen verbruiken veel energie om een intact werkgeheugen te behouden, maar het is bij veel psychiatrische stoornissen verstoord. Onderzoekers van het transfacultaire onderzoeksplatform "Molecular and Cognitive Neurosciences" (MCN) van de Universiteit van Basel en Universitaire Psychiatrische Ziekenhuizen beschrijven nu een netwerk van genen die de basiseigenschappen van zenuwcellen regelen met betrekking tot werkgeheugen, hersenactiviteit en schizofrenie.
Ionenkanalen met effecten
In de studie onderzocht Angela Heck de genetische basis van werkgeheugen bij 2800 gezonde jongere en oudere proefpersonen. Om biologisch zinvolle gengroepen uit het gehele genoom van de proefpersonen te kunnen identificeren, gebruikte ze methoden van bio-informatica. Tijdens de analyse viel een specifieke gengroep - namelijk die van de spanningsafhankelijke ionkanalen - duidelijk op. Het zijn deze moleculen die verantwoordelijk zijn voor een fundamentele eigenschap van zenuwcellen: hun elektrische exciteerbaarheid. Dezelfde methodologie werd gebruikt in een populatie van 32'000-patiënten met schizofrenie en gezonde vrijwilligers - de ionkanalen behoorden ook tot de gengroepen met de sterkste effecten in het genoom.
In een volgende stap gebruikte Matthias Fastenrath functionele beeldvormingstools om de hersenactiviteit van ongeveer 700 gezonde deelnemers te bestuderen terwijl ze bezig waren met een geheugentaak. De genengroep van ionenkanalen correleerde sterk met de activiteit in twee verschillende hersengebieden in het cerebrum en het cerebellum. Uit eerdere studies is bekend dat precies deze twee hersengebieden bijdragen aan het behoud van een intact werkgeheugen. Moleculen die de elektrische prikkelbaarheid van de zenuwcellen regelen, spelen dus een belangrijke rol voor intact werkgeheugen en voor de functie van gedefinieerde hersengebieden. Een verstoring van dit mechanisme kan ook leiden tot de ontwikkeling van schizofrenie.
Uitgangspunt voor medicatie
De resultaten van de studie helpen om de moleculaire basis van belangrijke geheugenprocessen en psychiatrische stoornissen te begrijpen. De resultaten bieden een goed uitgangspunt voor de ontwikkeling van geneesmiddelen voor de behandeling van geheugenstoornissen en psychiatrische stoornissen.
Het transfacultaire onderzoeksplatform MCN is een gezamenlijk instituut van de Faculteit der Psychologie van de Universiteit van Basel en de Universitaire Psychiatrische Kliniek Basel. Het doel is om het onderzoek naar de neurobiologische grondslagen van cognitieve en emotionele processen bij mensen te bevorderen en bij te dragen aan de ontwikkeling van nieuwe therapieën voor psychiatrische stoornissen. De methodologische hoekstenen omvatten menselijke genetica en functionele beeldvorming van de hersenen. Het platform wordt gezamenlijk beheerd door prof. Dominique de Quervain en prof. Andreas Papassotiropoulos.
originele artikel
Heck, A., Fastenrath, M., Ackermann, S., Auschra, B., Bickel, H., Coynel, D., Gschwind, L., Jessen, F., Kaduszkiewicz, H., Maier, W., Milnik, A., Pentzek, M., Riedel-Heller, SG, Ripke, S., Spalek, K., Sullivan, P., Vogler, C., Wagner, M., Weyerer, S., Wolfsgruber, S. , de Quervain, DJF, Papassotiropoulos, A. Convergerende genetische en functionele beeldvorming van de hersenen voor neuronale prikkelbaarheid voor werkgeheugen, psychiatrische aandoeningen en hersenactiviteit. Neuron (2014) |
DOI: 10.1016 / j.neuron.2014.01.010
Bron: Basel [universiteit]
