Ett skotskt forskarteam har tillsammans med en forskare på KTH gjort en kartläggning av hjärnans synapser. Resultatet kan komma att leda till bättre behandlingsmetoder för personer som lider av schizofreni.
Den nya tekniken som forskarna har tagit fram har resulterat i den första övergripande kartläggningen av hjärnans synapser. En synaps är kopplingspunkten mellan två nervceller. Det är även platsen i hjärnan som forskare anser att information överförs och minnen lagras.
Erik Fransén, KTH.
Kartläggningen har kunnat genomföras med hjälp av datasimuleringar som gjorts av Erik Fransén, professor i datalogi på KTH. Simuleringarna visar hur kartan av synapser påverkar hjärnans informationsbehandling och hur mönster av nervimpulser överförs till områden av aktiva nervceller. Genetiska djurmodeller av schizofreni visar att sammansättningen av synapser påverkas och att kartan av synapser är förändrad, något som forskarna tror kan ha ett samband med sjukdomen.
Enligt Erik Fransén tyder mycket på att även flera andra neurologiska sjukdomar till stor del är sjukdomar i synapserna.
– Vi hoppas verkligen att den teknik vi skapat som kan analysera synapser över hela hjärnan och inte bara ett utvalt område, ska bidra till att förståelsen för schizofreni ökar. Detta kan bli ett kraftfullt analysredskap. Ingen vet riktigt var i hjärnan som problemen finns. Genom att vi tittar på hela hjärnan så missar vi ingenting.
Forskningslaboratoriet i Edinburgh har samarbetat med läkare på sjukhuskliniker och utvärderat metodens användbarhet inom diagnostik. Forskarteamet har också samarbetat med läkemedelsföretag och testat olika kemiska substanser och läkemedel med den nya tekniken.
– I förlängningen kan tekniken ge nya eller förbättrade mediciner mot hjärnsjukdomar. Den kan också bidra till bättre klinisk diagnosmetoder så att man kan mäta och beskriva det problem en patient har, säger Erik Franzén.
Kartor av synapser har framställts genom att synapsproteiner gjorts fluorescerande med genteknik. Modellering visar hur beteende kan kopplas till hjärnområde via synapskartan. Schizofrenimutation leder till ändrad synapskarta.
Ett slående resultat av kartläggningen har varit den stora mångfalden som finns bland synapserna. Det finns stora olikheter mellan hjärnområden och även inom ett specifikt område så finns det systematiska skillnader från ena änden av området till det andra. Det är något som tidigare varit helt okänt.
– Tidigare studier har visat att synapsens funktion intimt hänger samman med var i synapsen proteinerna finns, så våra resultat ger också en modell av hjärnans funktionella organisation, säger Erik Fransén.
Vill man verkligen grotta ner sig i forskarnas arbete så kan man ladda ner hela publikationen från Edinburgh universitets webbsida.
David Boda
