Исследователям давно известно, что причиной шизофрении и ряда других психических расстройств являются повреждения мозговых клеток, приводящие к разрушению нейронных связей, ответственных за адекватное мышление. Но как именно это происходит, до недавних пор было не совсем ясно. Чтобы лучше понять, что происходит в мозгу при психических нарушениях, команда специалистов из Колумбийского университета создала искусственный мыслящий орган, структура которого сходна со строением мозга, поражённого шизофренией. Статья об этом была опубликована в журнале Nature Communications.
Конечно, мозг — не совсем искусственный, он выращен из клеток эмбрионов мышей, у которых имеются гены, ответственные за формирование шизофрении. Ведь часто психические недуги передаются по наследству.
Ученые констатируют, что мозг, выращенный в чашке Петри, практически полностью идентичен настоящему. Между его клетками осуществляется полноценная локальная связь, однако нейронные сигналы поначалу передавались нестабильно. Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали особый препарат для улучшения когнитивных способностей.
Разработка относится к категории органоидов — автономных копий различных органов, состоящих из живых биологических тканей. Предполагается, что такой мини-мозг позволит глубоко изучить нервную деятельность естественного мозга и понять, каким образом в нём возникают различные патологии неврологического и психиатрического характера.
При правильной работе мозга в нём формируются нейронные цепочки, которые позволяют нам адекватно мыслить и реагировать на различные ситуации. Если мозг даёт сбой, часть клеток отмирает, или они формируют "аномальные" цепочки, функционирование которых приводит к патологическим состояниям.
На сегодняшний день, в большинстве случаев, нервно-психические заболевания диагностируют на основании симптомов и специальных тестов. При исследованиях с помощью МРТ и других подобных методов патология, скорее всего, будет выявлена, но это не поможет описать подробный механизм возникновения недуга. К тому же, он может быть различным при разных формах патологии.
Так, шизофренией считаются случаи раздвоения личности, нередко сопровождающиеся паранойей. А при биполярном расстройстве (которое иначе называют маниакально-депрессивным психозом) человек может, например, не страдать бредом и галлюцинациями, но у него постоянно меняется внутреннее психическое состояние — от повышенной агрессивности и активности до сильной подавленности и апатии.
Бывает и так, что пациенту ставится неверный диагноз. Предположим, у него явная шизофрения, а ему диагностируют синдром навязчивого состояния. При разных диагнозах различаются и схемы лечения. И различаться они могут очень существенно. Если шизофреник будет получать лекарства от депрессии, его состояние может ухудшиться, вплоть до попыток совершения суицида.
Ясную картину даст только наблюдение за мозгом и отслеживание нарушений, приводящих к тем или иным аномалиям.
В настоящее время авторы разработки занимаются адаптацией органоида мозга к экспериментам, связанным с имитацией эпилепсии и болезни Паркинсона.
В дальнейшем опыты с мозговыми органоидами помогут создавать эффективные методики лечения соответствующих недугов.