Доказательство концепции, опубликованное в первом выпуске журнала «Биологическая психиатрия: когнитивная нейронаука и нейровизуализация», предлагает компьютерную модель для измерения совокупного воздействия множественных генетических вариаций на функции отдельных нейронов.Авторы исследования сосредоточились на вариациях генов, связанных с шизофренией, которые, как известно, влияют на клеточные структуры, такие как ионные каналы и переносчики кальция.
Любые изменения в этих структурах повлияют на возбудимость отдельных нейронов. Используя вычислительный анализ, исследователи смогли предсказать, как изменения в этих структурах повлияют на поведение нервных клеток.«Наше компьютерное моделирование предполагает, что мутации во многих генах, связанных с шизофренией, влияют на определенные аспекты нейрональной возбудимости и синаптической интеграции на уровне одной клетки», — пояснил доктор Андерс Дейл, автор исследования и профессор нейробиологии и радиологии в Калифорнийский университет в Сан-Диего. «Результаты могут дать важные подсказки об основных физиологических механизмах, лежащих в основе шизофрении, на которые могут быть нацелены фармацевтические вмешательства, а также привести к более целевым биомаркерам для оценки терапевтических эффектов».
Опубликованные результаты предполагают, что большинство изученных вариантов генов могут оказывать значительное влияние на поведение нейрона. Эти нейрональные изменения могут быть фундаментальным фактором шизофрении и других психических расстройств.
Помимо шизофрении, эта новая вычислительная модель может быть применена к другим состояниям, включая биполярное расстройство, аутизм, синдром дефицита внимания / гиперактивности, употребление психоактивных веществ и наркоманию, поскольку в этих условиях определяются гены риска, связанные с возбудимостью нейронов.«Этот новый подход объединяет биологическое и математическое моделирование в мозге, чтобы помочь нам понять связь между генетическим риском и измененной функцией мозга», — сказал доктор Кэмерон Картер, профессор психиатрии и поведенческих наук Калифорнийского университета в Дэвисе и редактор журнала «Биологическая психиатрия». : Когнитивная неврология и нейровизуализация. «Понимание того влияния, которое генетическая изменчивость, связанная с заболеванием, оказывает на клетки, может открыть новые взгляды на то, как диагностировать и лечить эти расстройства».