マウス研究：統合失調症における無秩序な思考に関連する脳波を研究者が見る
カルシニューリンの遺伝子の変異は、以前に一部の統合失調症患者で発見されました。 10年前、MITの研究者たちはこの遺伝子をマウスから削除し、統合失調症などの短期記憶障害、注意欠陥、異常な社会的行動などの行動症状をいくつか引き起こしました。
これらの研究者たちは、カルシニューリンを欠くマウスは、休息中に海馬で脳波の活動亢進が起こり、通常のマウスのように、実行した経路を精神的に再生することができないことを発見しました。
生物学と神経科学のPicower教授である利根川進博士が率いる新しい研究では、これらの変化したマウスの海馬にある個々のニューロンがトラックに沿って走る際の電気的活動を記録しました。
通常のマウスに関する以前の研究では、コースを走った後にマウスが休息すると、海馬の「場所細胞」（トラックに沿った特定の場所にリンクされている）が順番に発火することが示されています。この精神的なリプレイは、マウスが眠っているときにも発生し、リップルイベントと呼ばれる非常に高い周波数の脳波振動に関連付けられています。
カルシニューリンを欠くマウスでは、研究者たちはコースを走っている間は脳の活動は正常に見えたが、一時停止すると波紋のイベントははるかに強く、頻繁であることがわかりました。さらに、場所細胞の発火は異常であり、特定の順序ではありませんでした。これは、マウスが実行したルートを再生していないことを示唆しています。
このパターンは、統合失調症で見られる症状のいくつかを説明するのに役立ちますと研究者達は言いました。
「このマウスモデルでは、無秩序な思考プロセスが進行しているという何らかの兆候があるかもしれないと考えています」と、Picower Instituteの研究者であり、論文の筆頭著者の1人であるJunghyup Suh博士は述べています。
「通常のマウスでのリップルイベントの間、シーケンシャルリプレイイベントがあることを知っています。このミュータントマウスは、以前の体験をそのように再現しているようには見えません。」
研究者らは、正常なマウスでは、カルシニューリンが海馬のニューロン（シナプス）間の接続を抑制すると疑っています。カルシニューリンのないマウスでは、長期増強（LTP）と呼ばれる現象がより一般的になり、シナプスが強くなります。
「この異常に高いLTPは、特に休止期間中や探索後の期間中にこれらの細胞の活動に影響を与えるようです。それは非常に興味深い特異性です」と利根川は言った。 「それがなぜそれほど具体的であるのかはわかりません。」
研究者たちは、海馬の異常な活動亢進が、脳の「デフォルトモードネットワーク」（海馬、前頭前野（ほとんどの思考と計画が行われる場所）、および皮質の他の領域を接続する通信ネットワーク）の混乱を示していると考えています。
このネットワークは、目標指向のタスク間で、休息状態の間によりアクティブになります。脳が特定の活動に集中しているとき、デフォルトモードのネットワークはダウンします。ただし、このネットワークは、集中力を必要とするタスクの前および最中に統合失調症の患者に過剰に作用し、患者はこれらのタスクでうまく機能しません。
マウスについてのさらなる研究は、統合失調症におけるデフォルトモードネットワークの役割についてより多くを明らかにするのに役立つ可能性があると、利根川氏は述べた。
出典：MIT
