Schizophrenie stört alle Kommunikationsnetze des Gehirns

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Auswirkungen von Schizophrenie bei der Krankheit, die die neuronale Verkabelung in allen Bereichen des Gehirns beeinflusst, weit verbreitet sind. Der Befund hebt die Theorie auf, dass sich Schizophrenie aufgrund von Kommunikationsproblemen nur in den präfrontalen und temporalen Lappen manifestiert.

Obwohl die ersten CT-Scans vor mehr als 40 Jahren Anomalien im Gehirn von Schizophreniepatienten dokumentierten, ging die vorherrschende Theorie davon aus, dass die Anomalien mit nach vorne gerichteten Bereichen des Gehirns verbunden waren, die für Persönlichkeit, Entscheidungsfindung und Hörwahrnehmung verantwortlich waren.

Die neue Studie, veröffentlicht im Nature JournalMolekulare Psychiatrie, schafft die Voraussetzungen für zukünftige Forschungen zu schwächenden psychischen Erkrankungen, von denen laut Weltgesundheitsorganisation weltweit mehr als 21 Millionen Menschen betroffen sind.

Die Forscher sagen, dass die aktuelle Überprüfung die bislang größte Analyse der Unterschiede zwischen „weißer Substanz“ (Fetthirngewebe, das es Neuronen ermöglicht, miteinander zu sprechen) bei einer psychiatrischen Störung ist.

Laut Sinead Kelly, Co-Hauptautor der Studie, haben die Ermittler festgestellt, dass überall ausgefranste „Ethernet-Kabel“ vorhanden sind.

"Wir können definitiv zum ersten Mal sagen, dass Schizophrenie eine Störung ist, bei der die Verkabelung der weißen Substanz im gesamten Gehirn ausgefranst ist", sagte Kelly, ein Forscher an der Keck School of Medicine des USC, als die Studie durchgeführt wurde.

"Unsere Studie wird dazu beitragen, das Verständnis der Mechanismen hinter Schizophrenie zu verbessern, einer psychischen Krankheit, die - unbehandelt - häufig zu Arbeitslosigkeit, Obdachlosigkeit, Drogenmissbrauch und sogar Selbstmord führt", sagte Kelly, die jetzt Postdoktorandin am Harvard Medizinschule.

"Diese Ergebnisse könnten zur Identifizierung von Biomarkern führen, mit denen Forscher das Ansprechen von Patienten auf die Behandlung von Schizophrenie testen können."

Schätzungsweise 26 Prozent der obdachlosen Erwachsenen, die in Schutzheimen in Amerika leben, leiden nach Angaben des US-amerikanischen Ministeriums für Wohnungsbau und Stadtentwicklung an einer schweren psychischen Erkrankung wie Schizophrenie.

Obwohl die Forscher herausfanden, dass im Gehirn von Menschen mit Schizophrenie ausgefranste Kommunikationskabel vorhanden waren, war die schlecht isolierte Verkabelung im Corpus Callosum am deutlichsten. Dies ist der Bereich, der die Kommunikation zwischen den Gehirnhälften ermöglicht und sich im vorderen Teil der Corona radiata befindet, einer Schlüsselstruktur für die Informationsverarbeitung.

Die derzeitige medizinische Behandlung von Schizophrenie behandelt nur Symptome, da die Ursachen der Krankheit noch unbekannt sind.

Viele Patienten werden gebeten, für den Rest ihres Lebens Antipsychotika einzunehmen. Bei einigen Personen treten Nebenwirkungen wie signifikante Gewichtszunahme, Zittern, emotionale Betäubung oder extreme Schläfrigkeit auf.

Frühere Studien wiesen nicht immer auf dieselben Gehirnregionen hin. Wissenschaftler müssen zu einem Konsens kommen, bevor sie nach Antworten suchen können. Dazu müssen sie globale Gehirnscandaten aggregieren und analysieren, sagte Neda Jahanshad, Co-Hauptautorin der Studie.

"Ohne diese Studie hätte die zukünftige Forschung fehlgeleitet werden können", sagte Jahanshad. "Anstatt nach Genen zu suchen, die einen bestimmten" Verkabelungsabschnitt "beeinflussen, werden Wissenschaftler jetzt nach Genen suchen, die die gesamte Kommunikationsinfrastruktur des Gehirns beeinflussen.

"Wir zeigen, dass es kein guter Ansatz ist, nur eine einzelne Gehirnregion zu untersuchen, um herauszufinden, was Schizophrenie verursacht. Der Effekt ist global. Wenn Sie sich auf einen bestimmten Teil des Gehirns konzentrieren, von dem Sie glauben, dass dieser Effekt eintreten wird, erhalten Sie nicht die ganze Geschichte. “

Die Überprüfung war die bislang größte Big-Data-Studie zu Schizophrenie. Wissenschaftler analysierten die Daten von 1.963 Menschen mit Schizophrenie und 2.359 gesunden Kontrollpersonen aus Australien, Asien, Europa, Südafrika und Nordamerika. Frühere Studien umfassten typischerweise bis zu hundert Menschen mit Schizophrenie, sagte Jahanshad.

Das Big-Data-Projekt wurde aus 29 verschiedenen internationalen Studien des ENIGMA-Netzwerks (Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta Analysis) integriert, einem globalen Konsortium unter der Leitung von Paul Thompson an der Keck School of Medicine.

ENIGMA hat die größten Neuroimaging-Studien zu Autismus, Depressionen und bipolaren Störungen veröffentlicht, bei denen Gehirnscans von mehr als 20.000 Personen verwendet wurden, sagte Thompson, stellvertretender Direktor des Stevens Neuroimaging and Informatics Institute.

Die Forscher untersuchten Daten aus der Diffusionstensor-Bildgebung, einer Form der MRT, die die Bewegung von Wassermolekülen in der weißen Substanz des Gehirns misst. Mit diesen Scans können Wissenschaftler Problembereiche im normalerweise isolierten Kommunikationssystem des Gehirns lokalisieren.

Die Forscher glauben, dass die Studie den Weg für eine gezieltere wissenschaftliche Untersuchung ebnet. Ein nächster Schritt könnte darin bestehen, herauszufinden, was diese Anomalien in der weißen Substanz verursacht. Schizophrenie ist teilweise erblich bedingt, so dass möglicherweise bestimmte Gene die Störung durch geringfügige Veränderungen in der Gehirnverdrahtung fördern, sagte Kelly.

Quelle: USC