как снизить дофамин в мозге без нейролептиков
Этот загадочный дофамин
Где его искать?
Сегодня даже школьник знает, что избыток дофамина, то ли при психических расстройствах, то ли в результате приема наркотиков, может привести к психозу. Те больные, которые боятся психоза бегут в лаборатории сдавать кровь на дофамин, не понимая, что этот анализ не имеет никакого отношения к психозу, что концентрация дофамин в мозгу, в спинномозговой жидкости, в крови, да и в моче — все покажут разные результаты. Кроме того, концентрация дофамина в крови варьирует у разных людей в широком диапазоне (в 50 раз!) и даже зависит от времени приема еды и ее количества.
Очень краткая история
Вещество со свойствами дофамина было открыто в 1901 году, но лишь спустя 30 лет мы стали понимать, откуда он берется, а еще спустя 20 лет, появилось слово «дофамин». Ученые, которые доказали в 1957-1959, что дофамин распределен в структурах мозга и в других тканях организма получили за это Нобелевскую премию лишь в 2000 году (награда нашла своих героев). В начале 60-х годов прошлого века первые исследования болезни Паркинсона продемонстрировали отсутствие дофамина в полосатом теле мозга.
Биологи и реже врачи знают, что дофамин получается из L-тирозина через L-ДОФА, но это еще не биологи и еще реже врачи, знают, что дофамин может превращаться в норадреналин и адреналин. Вы скажите, что тут нового? Но давайте посмотрим, тирозин также предшественников гормонов щитовидной железы, а значит его прием улучшит функцию этой железы, если она будет ослаблена. Повлияет ли это на дофамин, полагаю, что да — его также станет больше, хорошо или плохо, это — не знаю, ведь на фоне лечения тирозином всегда поднимается гормон пролактин. Может поэтому современные эндокринологи без головной боли лечат гипотиреоз тироксином.
Лечим или калечим?
Если дофамин повышен при психозах, допустим при бреде, галлюцинациях и психомоторном возбуждение больного, то значит концентрацию дофамина в структурах мозга надо снизить или сделать нейроны нечувствительными к дофамину. На последнем принципе и основана терапия нейролептиками, то есть на идее о блокаде рецепторов дофамина. Первые энтузиасты лечения нейролептиками блокировали рецепторы дофамина, как придется, по принципу, чем больше, тем лучше. Однако, возбужденный мозг сложно обмануть по ряду причин. Во-первых, рецепторов дофамина оказалось достаточно много (выяснилось, что они и относятся к разным семействам), во-вторых, слишком сильная блокада оказалась вредна для организма, в-третьих, выяснилось, что одни рецепторы дофамина, допустим D2 в так называемом полосатом теле надо блокировать, а другие, например, D1, в большей степени сконцентрированном в коре мозга, наоборот блокировать нельзя, поскольку от этого заметно падает инициатива и слабее воля больного. Чем дальше в лес, тем больше бурелома. Позже выяснилось, что блокада D2 рецептора меньше, чем на 60% бесполезна для обрыва психоза, а выше 80% — вредна, но попробуйте поймать нужную концентрацию. Еще один нюанс — блокада рецепторов дофамина приводит к повышению уровня пролактина, а это совсем нехорошо, поскольку у мужчин появляется импотенция, а у женщин — набухают грудные железы и прекращаются месячные и, кроме того, у тех и у других — при этом усиливается тревога и нарушается структура костей. Попробуйте снизить уровень пролактина и получите обострение психоза, что же делать?
Препараты, повышающие активирующие рецепторы дофамина, например, те, которые используются для лечения болезни Паркинсона, сами вызывают психоз, в частности, со зрительными галлюцинациями. Возникает дилемма — отменишь эти препараты — получишь обострение болезни Паркинсона (тремор, ригидность мышц, падения и пр.), назначишь нейролептики — значит усилишь те же самые симптомы. Психиатры должны здесь пройти между «Сциллой и Харибдой», что требует довольно высокой квалификации и не всем удается.
Ладно, в нашей клинике (ООО «Психическое здоровье») мы можем посмотреть не только концентрацию нейролептика в крови, но и продукты его метаболизма, а что делать врачу государственной клиники, как ему определить ту дозу нейролептика, которая оптимальна? Опытный психиатр, небезразличный к судьбе больного делает это «на глазок», ориентируясь на неврологические побочные эффекты, так называемую экстрапирамидную симптоматику. Если она есть — это вроде бы плохо и надо снижать дозу нейролептика, если — нет — и так сойдет. Опять-таки, не тут то было, если неврологические побочные эффекты есть, но не резко выражены — психиатры обычно говорят, препарат — работает. Так вот, попробуйте «на глаз» понять сколько миллиграмм нейролептика все же надо давать больному, скорее всего — не получится.
В нашей клинике (ООО «Психическое здоровье») мы смотрим антитела к рецепторам дофамина, к сожалении, пока нам не удается создать такой тест, который бы выделял антитела к разным рецепторам дофамина. Однако, мы заметили, что количество антител интегрально, считай ко всем рецепторам дофамина, появляется у больных со слуховыми галлюцинациями и бредом воздействия и отсутствует у пациентов с дезорганизацией мышления даже при психозе, допустим шизофрении.
Фигаро
Обычно, когда мы говорим дофамин мы в первую очередь вспоминаем о мозге, но это не совсем правильно. Действительно дофамин принимает участие в разной работе мозга, касаясь процессов познания, настроения, системы вознаграждения, восприятия боли, сексуального и даже говорят романтического поведения.
Однако, дофамин преподносит нам много сюрпризов, он появляется там, где его совсем и не ждали. То он заботится об отложении жира, то влияет на артериальное давление, то бросается регулировать выделение соли почками, а еще и восстанавливает зубы с помощью клеток крови — тромбоцитов. Кстати о последних, их число снижается при повышении уровня дофамина, но активность, способность к агрегации, напротив, усиливается, что может привести к закупорке сосудов тромбами. И далее, повышение уровня дофамина способствует анемии (меньше эритроцитов, меньше гемоглобина, меньше, следовательно, и кислорода), снижает активность практически всех клеток иммунной системы от нейтрофилов до лимфоцитов. Правда, есть тут один интересный момент, дофамин — снижает количество В-лимфоцитов, то есть тех клеток приобретенного иммунитета, которые вырабатывают низкомолекулярные белки-антитела — можно сказать корректоров тех нарушений, которые появляются в клетках организма, например, в нейронах.
Получается, что от дофамина нам больше вреда чем пользы? Сомневаюсь, все хорошо в меру, слишком много дофамина — психоз, слишком мало — апатия, например, после выхода из психоза (слишком большой выброс дофамина был во время психоза).
Дофамин секретируется лейкоцитами согласно этому происхождению, эффекты дофамина связаны с такими процессами, как «респираторный взрыв», секреция антител и, хемотаксис, программируемая гибель клеток и пр., значит выброс дофамина может быть опасен для организма и его надо прекращать во всех случаях.
Оставим нейролептики в покое
Можем ли мы уменьшить количество дофамина при психозе без нейролептиков. Полагаю, что да, например, блокируя выделение этого медиатора из периферических симпатических нервов с помощью препаратов, способных это сделать. Кроме того, а почему бы нам вообще не снизить количество дофамина с помощью некоторых средств, например, на количество дофамина могут влиять отдельные мочегонные и сердечно-сосудистые средства, в частности, и те, что снижают артериальное давление. Напрашивается вопрос: кто нам мешает при высоком давлении или отеками у пациента с психозом подключать именно те препараты, которые снижают давления или уменьшают выраженность отеков, особенно, у пожилых людей, это явно принесет определенную пользу?
Антипсихотики
Термин «антипсихотики» мне импонирует гораздо больше, чем термин «нейролептики», а тем более «большие транквилизаторы», поскольку первое понятие подразумевает, что основным эффектом этой группы препаратов следует считать не транквилизирующее действие или, «похожее на него, но не седативное», а возможность купирования симптомов психоза.
Все антипсихотики некоторые психиатры делят на четыре группы:
Практически все антипсихотики блокируют рецепторы дофамина, что в основном коррелирует с их влиянием на клинические симптомы психоза (влияние на мезолимбическую и мезокортикальную области мозга) и одновременно вследствие блокады рецепторов дофамина в нигростриарной системе они способны вызывать экстрапирамидную симптоматику.
В наименьшей степени, несмотря на влияние на рецепторы дофамина, экстрапирамидную симптоматику вызывают клозапин и тиоридазин, что обусловлено холинергическим эффектом данных препаратов, который как бы противодействует тому воздействию на дофаминергическую систему, которое провоцирует появление экстрапирамидной симптоматики. Впрочем, по общему влиянию на рецепторы дофамина (от более выраженного, до менее) антипсихотики можно расположить в следующей последовательности:
Все эти медикаменты также подавляют (ингибируют) вызванные апоморфином стереотипии и ажиатацию. Наиболее сильным влиянием на рецепторы дофамина обладает бенперидол, однако, пимозид считается более узко направленным на определенные рецепторы дофамина (более специфичным). Большинство атипичных антипсихотиков обладает «узконаправленным эффектом» по отношению к определенным рецепторам дофамина, в основном влияя на мезолимбическую область, а не на полосатое тело, которое является основной мишенью классических антипсихотиков. Сульпирид почти не вызывает экстрапирамидную симптоматику вследствие «узконаправленного» влияния на лимбические структуры, хотя он и не обладает холинергическим эффектом, противодействующим, как отмечалось выше, появлению экстрапирамидных нарушений.
Помимо влияния на дофаминергическую систему, эти препараты также увеличивают уровень гомованилиновой кислоты в таких структурах мозга как: полосатое тело, добавочные ядра и фронтальная кора. Кроме того, антипсихотики блокируют эффект стимуляции чувствительной к дофамину аденилатциклазы. Атипичные антипсихотики являются слабыми антагонистами эффектам дофамина (влияя на D2 рецепторы незначительно) в отношении стереотипий и не вызывают каталепсию.
Длительный («хронический») прием классических (типичных) антипсихотиков (нейролептиков) способен формировать толерантность к этим препаратам и увеличивать на начальном этапе терапии уровень гомованилиновой кислоты в спинномозговой жидкости, который, в дальнейшем, снижается через несколько недель после лечения нейролептиками. Вероятно, подобная толерантность касается только дофаминовых рецепторов, расположенных в полосатом теле, но не затрагивает мезолимбические и мезокортикальные дофаминергические системы, что, возможно объясняет клинический эффект антипсихотиков по мере их продолжительного приема (ослабление экстрапирамидной симптоматики, при сохранении собственно антипсихотического эффекта).
Клозапин в равной степени влияет как на D1, так и на D2 рецепторы, но обладает особенно выраженным эффектом по отношению к D4 рецепторам. Рисперидон имеет высокую аффиность к D2, D4, 5-HT2 и альфа-адренергическим рецепторам, но слабо влияет на D1 рецепторы.
Интересно отметить, что арипипразол являясь парциальным агонистом D2 и 5НТ1А рецепторов, антагонистом 5-НТ2А рецепторов, обладая при этом умеренно выраженной аффиностью по отношению к гистаминовым и альфа-адренергическим, не влияя на холиергические мускариновые рецепторы.
Зипразидон имеет высокую аффиность к D1, D2 и 5-НТ2А и альфа-адренергическим рецепторам и среднюю аффиность к рецепторам гистамина. Влияние некоторых антипсихотиков на блокаду альфа-1 адренергические рецепторы объясняет их побочные эффекты в отношении сердечно-сосудистой системы (гипотензия, тахикардия) и при этом позитивный седативный эффект.
Дофамин
Дофаминергическая теория патогенеза шизофрении пользовалась популярностью на протяжении последней четверти ХХ века. Представляется значимым познакомить читателя с основными положениями современного учения о дофамине.
Дофамин является не только предшественником норадреналина, но и сам выступает в роле трансмиттера. Локализация дофамина в нервной системе отличается от локализации других катехоламинов: норадреналина и адреналина.
Богатая сеть чувствительных к дофамину рецепторов выявлена во многих структурах центральной нервной системы.
Вся обширная зона срединного возвышения занята дофаминергическими терминалями, и только единичные окончания нервных клеток этой области чувствительны к норадреналину.
 | Для того, чтобы назначить правильное лечение при шизофрении, необходимо провести ее комплексную диагностику |
Нейроны, чувствительные к дофамину, в основном сконцентрированы в следующих структурах: черной субстанции, вентральной покрышке, полосатом теле, обонятельной луковице, гипоталамусе (аркуатное ядро), вокруг желудочков продолговатого мозга (перивентрикулярная область) и сетчатке.
Аксоны нейронов, чувствительных к дофамину, проецируются в лобную кору (окончания рецепторов, чувствительных к дофамину в коре мозга встречаются довольно редко), лимбическую систему, неостриатум, срединное возвышение.
Базальные ганглии состоят из хвостатого ядра и скорлупы (неостриатум), внутреннего и наружного сегментов бледного шара, ретикулярной и компактной частей черной субстанции и субталамического ядра.
Неостриатум считается основной частью базальных ганглиев, получающих информацию от всей коры в соответствии с соматотопической проекцией, а также от интраламинарных ядер таламуса. Информация поступает из базальных ганглиев через внутренний сегмент бледного шара и ретикулярную черную субстанцию, проходит через ядра таламуса (передневентральное и вентролатеральное), которые проецируются на премоторную область коры, дополнительную моторную зону и префронтальную кору. Проекция также распространяется на спинной мозг, особенно педункулопонтинное ядро, принимающее участие в локомоторных актах, а также к верхним бугоркам четверохолмия, принимающим участие в регуляции движений глаз. Базальные ганглии образуют несколько кругов нейронных сетей. В стрианигростриарном круге последнее звено — дофаминергическое. Неостриатум состоит из полос и стриосом, которые содержат небольшое количество ацетилхолинэстеразы (АцхЭ).
Основная масса постсинаптических рецепторов дофамина, как отмечалось выше, сосредоточена в полосатом теле, в области бледного шара и хвостатого ядра. К нейронам этих ядер подходят волокна клеток черной субстанции, в то время как аксоны бледного шара и хвостатого ядра идут в обратном направлении, образуя нигростриатную систему, играющую важную роль в регуляции психических и двигательных реакций.
Дофамин депонируется в крупных пузырьках синапса. После выброса (экзоцитоз) в синаптическую щель он взаимодействует с различными видами рецепторов. Затем инактивируется во внеклеточном пространстве или в клетках глии и, как другие катехоламины, разрушается с помощью двух ферментов — моноаминооксидазы (МАО) и катехол-о-метилтрансферазы (СОМТ). Описано два типа моноамиооксидаз (МАО-А и МАО-В).
В отличие от полосатого тела у префронтальной коры нет переносчиков, дофамина, последние являются белковыми соединениями, осуществляющими обратный захват. Кроме того, по своей структуре они напоминают белковые соединения, представляющие рецепторы серотонина. Белки обратного захвата могут быть блокированы, как в случае применения ингибиторов обратного захвата серотонина, или вообще отсутствовать, как в случае шизофрении в области префронтальной коры. Во всех этих случаях ферменты (СОМТ), расщепляющие нейротрансмиттеры начинают играть крайне важную роль. Таким образом, не подлежит сомнению влияние СОМТ на активность дофамина в области префронтальной коры.
Результаты исследований, проводимых на животных, показали, что СОМТ участвует в расщеплении более 60% дофамина, находящегося в области префронтальной коры. Подчеркнем, что дофамин префронтальной коры принимает участие в когнитивных процессах. Усиление активности дофамина в префронтальной коре, согласно исследованиям, проведенным на больных, страдающих болезнью Паркинсона, способствует улучшению когнитивных функций. Получается, что дофамин позволяет как бы сконцентрировать большую часть энергии в тех областях мозга, которые участвуют в обработке информации. Нарушение трансмиссии дофамина приводит к дефициту внимания.
В катехоламинергических нейронах и их аксонах доминирует МАО-В. Часть неразрушенного медиатора с помощью захвата специальной транспортной системой переносится обратно в окончание рецептора (внутринейрональный метаболизм) и может быть использована повторно.
Рецепторы, чувствительные к дофамину, представляют собой медленные метаботропные рецепторы. Длинная полипептидная цепь семь раз пересекает мембрану, гликозилированный N-конец обращен во внеклеточное пространство, а С-конец находится в цитоплазме. Рецепторы дофамина через G-белки сопряжены с аденилатциклазой.
Дофаминовые рецепторы могут быть локализованы как пост-, так и пре- синаптически, в частности, на норадренергических и дофаминергических нервных окончаниях, контролируя таким образом высвобождение медиаторов. Так, например, пресинаптические рецепторы D3 типа, могут регулировать выброс дофамина.
Выделяют четыре основных восходящих дофаминергических тракта:
Первый нигростриатный путь начинается от нейронов черной субстанции (substantia nigra), ядра А9 (в зависимости от рострокаудальной локализации катехоламиновые нейроны классифицированы от А1 до А15). Аксоны нейронов, расположенных в черной субстанции, простираются до дорсальной части тела стриатума (corpus striatum). Нигростриатный путь имеет отношение к регуляции (координации) моторных (сенсомоторных) функций организма, когнитивной интеграции, формированию стереотипных действий и инициации двигательных актов, а блокада дофаминовой трансмиссии в этом тракте нейролептиками проявляется симптомами паркинсонизма.
Нигростриатный путь
Второй дофаминергический путь — мезолимбический — формируется от нейронов вентрального поля покрышки (А10) и идет к структурам лимбической области: прилежащему ядру, обонятельным луковицам, миндалине, периформной коре.
Третий — мезокортикальный начинается также от А10, но направляется к префронтальной коре.
Согласно одной из гипотез патогенеза шизофрении, начало болезни обусловлено снижением активности дофаминергической мезокортикальной системы, тогда как продуктивные симптомы психоза возникают в связи с усилением активности дофаминергической мезолимбической системы (возможно, и кортиколимбической)
Мезокортикальный тракт
Четвертый тубероинфундибулярный путь идет от ядер покрышки к гипоталамусу.
В таблице 10 в общем виде отражена роль дофаминергических трактов в патогенезе некоторых клинических симптомов шизофрении.
Таблица 10. Роль дофаминергических трактов в патогенезе симптомов шизофрении
PsyAndNeuro.ru
Дофамин, психоз и шизофрения
Концепции таких сложных психических расстройств, как шизофрения, требуют постоянного обновления, которое невозможно при проведении фундаментальных исследований отдельно от клинических. Наших знаний о патогенезе шизофрении все еще недостаточно, хотя в последнее время отмечается некоторый прорыв. Использование животных моделей является хорошим вариантом для инвазивного изучения роли нейромедиаторных систем и сетей головного мозга при психических расстройствах, что невозможно сделать в исследованиях на людях. Однако недостаточное взаимодействие между клиницистами и учеными приводит к тому, что полученные клинические данные редко используются для моделирования симптомов шизофрении на животных. Авторы данной статьи обсуждают проблемы в понимании механизмов развития позитивных симптомов при шизофрении,с которыми сталкиваются как ученые, так и врачи.
Нейробиология психоза: центральная роль дофамина
Дофаминовые системы: анатомия и функция
При использовании животных моделей необходимо помнить об анатомических особенностях дофаминовой системы у грызунов и приматов. Например, у приматов по сравнению с грызунами более выражен объем черного вещества, но меньше – зона вентральной покрышки. Однако в контексте данной статьи наиболее уместно рассматривать подотделы стриатума, которые были изучены как у грызунов, так и у приматов.
Рис.1 Функциональные подотделы дофаминовой системы
Особенности дофаминовых систем при психозе
Использование стимуляторов дофамина (таких как амфетамин) у здоровых людей может спровоцировать развитие психотических симптомов. Однако люди с шизофренией более чувствительны к подобным веществам. Так, изучение дофаминовых систем с использованием позитронно-эмиссионной терапии (ПЭТ) выявило следующие отличия у больных с шизофренией по сравнению со здоровыми людьми:
По мере увеличения разрешения изображений, получаемых при ПЭТ, также была выявлена еще одна особенность: изменения дофаминовой системы наиболее выражены в ассоциативном стриатуме, а не в лимбическом, как считалось раньше.
Наличие позитивной симптоматики часто связывают с увлечением объема синтеза и высвобождения дофамина. Проводимые клинические исследования продемонстрировали наличие аномалий дофаминовой системы ещё до развития психоза. Например, у лиц с крайне высоким риском развития психоза были выявлены такие же аномалии, что и при шизофрении. Кроме того, степень увеличения синтеза дофамина напрямую коррелирует с вероятностью развития психоза. Таким образом, дофаминовые аномалии не могут являться следствием психозов или приема антипсихотиков.
Было предложено несколько гипотез, которые могут объяснить такие изменения функции дофаминовой системы:
При проведении исследований предлагается использование следующей парадигмы: важным фактором развития психотической симптоматики при шизофрении является нарушение взаимодействия структур головного мозга – стриатума, префронтальной коры (ПФК) и таламуса. Но при этом не стоит исключать влияние и других структур на данную сеть.
Психоз, как следствие нарушения работы сетей головного мозга
На данный момент у ученых мало информации о механизмах, лежащих в основе развития психоза. Но изучение очаговых повреждений головного мозга позволяет лучше понять работу его систем:
Также было выявлено, что поражение базальных ганглиев или хвостатого ядра может проявляться как галлюцинациями, так и формированием бредовой симптоматики.
При изучении же тематического религиозного бреда у пациента с височной эпилепсией была выявлена гиперактивность ПФК. Дисфункция связи ПФК с ассоциативным стриатумом может быть ключевым фактором для формирования бредовой симптоматики при шизофрении.
Таламус является центральной частью систем, участвующих в патогенезе психоза и шизофрении. Исследования с применением методов нейровизуализации показали значительное уменьшение объема таламуса и хвостатого ядра у пациентов с шизофренией, не получавших медикаментозного лечения. Такие же изменения таламуса были обнаружены у субъектов с крайне высоким риском развития психоза.
Рис 2. Сети, которые вовлечены в развитие психотических симптомов и шизофрении. Главная сеть, вовлеченная в развитие психоза, включает в себя таламус и ПФК (выделено желтым), которые стимулируют ассоциативный стриатум. Повреждения этих структур способствует развитию галлюцинаций и бредовых расстройств. Выраженность психотических симптомов во многих случаях зависит от степени усиления активности ассоциативного стриатума, и, особенно, избыточной стимуляции D2-рецепторов (выделено красным). Остальные регионы лимбической системы, такие как гиппокамп и амигдала (выделено зеленым), могут оказывать воздействие на эту сеть, способствуя изменению чувствительного восприятия и эмоциональной окраски.
Таламус имеет большое количество связей с ассоциативным стриатумом и ПФК, и нарушения в любой из этих структур могут повлиять на работу всей сети целиком. Кроме того, гиппокамп и амигдала также могут опосредованно влиять на эту сеть.
Несмотря на значительное упрощение данной схемы, она указывает на то, что психотические симптомы могут возникать из различных очагов патологии головного мозга или аномальной связности.
Почему антипсихотики работают?
Избыточная стимуляция D2-рецепторов в ассоциативном стриатуме способствует развитию психотической симптоматики. Антипсихотики могут ослаблять возникновение психотических симптомов, нормализуя избыточную стимуляцию и восстанавливая баланс между D1 и D2 рецепторными путями.
Нарушение поступления информации в стриатум через таламус, ПФК или другие регионы может как отдельно спровоцировать дисфункцию ассоциативного стриатума, так и дополнить её. В таком случае для восстановления нормальной функции блокада D2-рецепторов может оказаться недостаточной, что обусловливает резистентность некоторых больных к действию антипсихотиков.
У пациентов, получающих лечение, у которых остается позитивная симптоматика, обнаружено увеличение активности таламуса, стриатума и гиппокампа. У пациентов, положительно реагирующих на прием клозапина, наблюдаются изменения кровотока во фронто-стрио-таламическом пути. Данное наблюдение может указывать на то, что прием клозапина способен устранить дисбаланс в указанных системах.
Рис 3. Психоз, как следствие нарушения работы сетей головного мозга
В некоторых случаях психоз может представлять собой сумму обширных нарушений головного мозга, включая дисфункцию различных нейронных сетей (Рис 3). Однако выраженность позитивной симптоматики различается в каждом клиническом случае и определяется преимущественно опросом. Невозможность провести опрос у животных приводит к тому, что наилучшим способом изучить позитивную симптоматику на животных моделях является использование тестов, чувствительных к воздействию на механизмы, которые лежат в основе развития психоза. Учитывая действие антипсихотических препаратов, областью, представляющей наибольший интерес, является ассоциативный стриатум.
Моделирование психоза: использование животных моделей
Амфетамин-индуцированная локомоция
Однако было выявлено несоответствие между поведенческим проявлениям у животных и результатами клинических исследований у людей: усиление локомоции у животных было вызвано высвобождением «лимбического» дофамина, а у людей обнаружена гиперактивность ассоциативного стриатума. Кроме того, такая активность оказалась более специфичной для биполярного-аффективного расстройства, чем для шизофрении.
Данное несоответствие показывает необходимость смены парадигмы для исследования позитивной симптоматики при шизофрении.
Дефицит преимпульсного ингибирования
Преимпульсное ингибирование — снижение моторной реакции организма на сильный резкий стимул, обычно звуковой, при наличии слабого предварительного стимула. Преимпульсное ингибирование является индикатором сенсомоторной фильтрации, отражающим способность центральной нервной системы фильтровать сенсорную информацию.
В силу того, что имеется возможность оценить дефицит преимпульсного ингибирования как у людей, так и у грызунов, он является наиболее изученным явлением при шизофрении. Он отражает нарушение возможности исключать стимулы меньшей значимости (неуместные) из обработки, но при этом не является специфичным симптомом шизофрении. Было выяснено, что в процессах преимпульсного ингибирования участвует как лимбический, так и ассоциативный стриатум. Таким образом, дефицит преимпульсного ингибирования не имеет специфики по отношению к избыточной дофаминовой стимуляции, которая наблюдается при шизофрении.
Возможно ли объективно оценить позитивную симптоматику у грызунов?
В свете недавних исследований с использованием ПЭТ появилась необходимость для пересмотра значимости моделей животных для оценки позитивной симптоматики при шизофрении.
Для улучшения эффективности лечения позитивных и негативных симптомов при шизофрении необходимо использовать более надежные поведенческие тесты. Важно, чтобы данные тесты можно было выполнять как у людей, так и грызунов.
Также нужно понимать, что ни один из данных тестов отдельно не может оценить позитивную симптоматику, но в комбинации они способны изолированно изучить функцию ассоциативного стриатума.
Рис 4. Сравнение когнитивных тестов для людей и для грызунов. И люди, и грызуны способны решать когнитивные задачи, требующие выполнения определенных действий для получения наград (а). Важное отличие в тестировании заключается в том, что люди получают денежные вознаграждения в то время как грызунам дается награда в виде еды; и грызунам требуется лучшая начальная подготовка для выполнения действия (нажатие на рычаг или тыкание носом). Для проведения тестирования целенаправленной деятельности (b) люди и грызуны обучаются ассоциациям двух действий с двумя отдельными наградами. Одна из наград затем обесценивается: демонстрацией видео с тараканами на одной из наград (для людей) и кормление до полного насыщения (для грызунов). Серийное реверсивное обучение (c) требует от субъекта способности различать два варианта действий, один из которых будет связан с наградой. Как только определенные критерии выбора будут выполняться, они меняются на противоположные. То действие, что раньше не приносило награду, будет вознаграждаться, а другое действие, наоборот, не будет вознаграждаться. Такое переключение повторяется до завершения теста.
Оценка целенаправленности действий: чувствительность к обесцениванию награды
Изучение целенаправленного поведения важно для понимания того, как происходит формирование связи между совершенными действиями и результатами этих действий. Кроме того, установлено, что функция ассоциативного стриатума задействована в реализации целенаправленного поведения. Оценить ее можно как у людей, так и у грызунов, используя идентичные тесты (рис 4b).
Обесценивание награды – эффективный способ оценить правильность формирования поведенческих связей типа «действие-результат». После формирования нескольких пар ассоциаций определенного действия с полученной наградой происходит обесценивание одной из наград. Здоровые люди довольно быстро выявляют ухудшение награды, и отдают предпочтение другому варианту действия. Это демонстрирует способность адаптировать свою деятельность, основываясь на полученной информацию.
Чувствительность к обесцениванию награды, зависит от функции ПФК и ассоциативного стриатума. (рис. 5a). Что важно, отсутствие чувствительности к обесцениванию награды, наблюдаемая у людей с шизофренией, представляла скорее неспособность использования полученной информации, чем нарушение механизмов вознаграждения.
Рис 5. Структуры головного мозга, задействованные в поведенческих тестах.
Оценка поведенческой гибкости: серийное реверсивное обучение
При проведении тестов с обесцениванием наград имеется недостаток: невозможно разграничить функциональный дефицит ПФК и функциональный дефицит ассоциативного стриатума. Это значит, что необходимо дополнить данный тест другим, который позволит выявить дисфункцию именно ассоциативного стриатума.
Базальные ганглии также задействованы в процессах принятия решений и, что важно, в реверсивном обучении – способности адаптировать свои решения при возникновении случайно изменяемых результатов. Обширные исследования у людей, приматов и у грызунов показали зависимость реверсивного обучения от функции орбитофронтальной коры и ассоциативного стриатума (рис 5b).
Подход к изучению позитивной симптоматики на животных моделях на уровне нейросетей.
Текущие успехи поведенческой нейронауки позволили определить структуры и системы головного мозга, участвующие в формировании сложного поведения. Используя такие техники, как оптогенетика или хемогенетика, стало возможным изучение конкретно интересующихзон головного мозга, например, ассоциативного стриатума.
Таким образом, было выявлено, что:
Однако, как и психоз, данные нарушения могут возникать не только при шизофрении, но и при многих других психических расстройствах. В таком случае необходимо также проводить тесты, оценивающие когнитивные и другие функции. Это позволит создавать более эффективные животные модели, исследование которых позволит более подробно изучить этиологию шизофрении.
Заключение
Клозапин, разработанный в 1960-е, в настоящее время остается наиболее эффективным антипсихотическим препаратом, однако его использование ограничено побочными эффектами. Подобный застой в разработке препаратов для лечения больных с шизофренией подчеркивает главную слабость текущих исследований – недостаток эффективного сотрудничества между учеными и клиницистами.
Клинические исследования необходимы для разъяснения всех особенностей формирования и развития психоза и непосредственно шизофрении. Полученные результаты помогут в создании животных моделей, которые будут основаны на более актуальных данных, чем сейчас.
Использование таких моделей позволит разработать более совершенные и объективные методы оценки поведенческих особенностей, возникающих при шизофрении. Также на животных моделях возможно проведение инвазивных манипуляций, которые помогут подробнее изучить нейробиологические процессы, лежащие в основе развития психоза при шизофрении.
Материал подготовлен в рамках проекта ProШизофрению — специализированного раздела официального сайта Российского Общества Психиатров, посвященного шизофрении, современным подходам к её диагностике и лечению.