Другой важный аспект синаптической силы заключается в том, подлежит ли данный синапс защите или ликвидации. В частности, “сильные” синапсы с эффективной NMDA-нейротрансмиссией и множественными AMPA-рецепторами выживают, а “слабые” синапсы с несколькими AMPA-рецепторами являются потенциальными целями элиминации (Рисунок 4-39). При нормальном протекании процесса происходит формирование цепей мозга, так что наиболее важные синапсы не только укрепляются, но и выдерживают продолжающийся процесс отбора, сохраняя наиболее эффективные и часто использующиеся синапсы, одновременно устраняя неэффективные и редко использующиеся синапсы. Однако, если критические синапсы при шизофрении усиленны неадекватно, это может привести к к их ошибочному устранению, вызывая нарушение связей, это в свою очередь искажает поток информации от цепей лишенных синаптических связей, где должна быть эффективная коммуникация (Рисунок 4-39). Конкурентная элиминация “слабых”, но критических синапсов в подростковом возрасте может даже объяснить, почему шизофрения имеет место в этот период. Обычно почти половина мозговых синапсов устраняется в подростковом возрасте (Рисунок 4-40). В зрелом возрасте, вы можете терять (с заменой в другом месте) около 7% синапсов в вашей коре каждую неделю! Если аномалии генов для дисбиндина, нейрегулина и/или DISC1 приводят к утечке критических синапсов, эти критические синапсы могут быть ошибочно устранены в подростковом возрасте приводя к катастрофическими последствиям, а именно, к появлению симптомов шизофрении. Кроме того, может случиться так, что дисконнекция ненормальных глутаматных синапсов, присутствующая с рождения, маскируется наличием множества дополнительных слабых связей до подросткового возраста, действуя избыточно с целью компенсации дефектной глутаматной связи и разрушающейся нормальной конкурентной элиминацией синапсов в подростковом возрасте, так возникает шизофрения.
Схемы нейровизуализации при шизофрении
Моделирование мозговых схем у пациентов с шизофренией с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (fMRI) обнаруживает ненормальную обработку информации в областях мозга, связанных с познанием и эмоциями. Современные методы психиатрических исследований могут поставить “нагрузку” на мозговые цепи и, таким образом, выполняют тип психиатрического “стресс-теста” при визуализации активности схемы мозга. Сканеры мозга fMRI могут легко обнаруживать активность нейронов вблизи поверхности мозга, которая в основном представляет собой пирамидальные нейроны коры, хотя некоторые более глубокие области серого вещества, такие как стриатум и миндалина также могут быть отображены. Как активность нейронов визуализируется в коре - то есть первый аспект мозговой схемы, а в особенности глутаматные нейроны, как показано на Рисунке 4-27, действуют в петлях обратной связи, то есть от коры до полосатого комплекса информация ретранслируется в таламус через нейрон GABA, затем обратно к коре через другой глутаматный нейрон, через кортико-стриато-таламо-кортикальную или CSTC петли обратной связи. Мозговые цепи, подобные этим, - это обрабатывающие информацию “двигатели”, которые активируются различными задачами или нагрузками, наложенными на них, и освещая их можно буквально наблюдать, за тем как мозг “думает”.
Топография мозговых функций, реализуется через различные мозговые цепи обрабатывающие различные типы информации. Например, считается что дорсолатеральная префронтальная кора головного мозга (DLPFC) наиболее тесно связанна с когнитивным функционированием, таким как решение проблем, в то время как вентро-медиальная префронтальная кора (VMPFC) - вместе с миндалиной - с таким эмоциональным функционированием, как настроение. Нейроны в различных областях мозга “подвергнутые стрессу” с информационной обработкой “нагрузки” буквально освещают определенную область мозга, которую можно изобразить с помощью современных методов нейровизуализации. Таким образом, можно расчетливо осветить DLPFC и увидеть грустное лицо, активировав VMPFC и миндалину.
