Yaşa Bağlı Beyin Modeli Değişiklikleri Yoluyla Şizofreni Riskini Erken Tespit Etmek

Özet: Yeni bir çalışma, şizofreni geliştirme riskiyle ilişkili beyin modellerinde yaşa bağlı değişiklikleri keşfetti.

Ekip, Neuromark olarak bilinen veriye dayalı bir yöntem kullanarak, şizofreni için genetik riskle bağlantılı beyin ağı bağlantısındaki değişiklikleri belirlemek için 9.236 kişiden alınan fonksiyonel MRI taramalarını, genetik ve klinik ölçümleri analiz etti. Bu değişiklikler, özellikle geç ergenlik ve erken yetişkinlik döneminde şizofreni hastalarında, onların nörotipik kardeşlerinde ve eşiğin altında psikotik belirtiler gösterenlerde gözlendi.

Bulgular erken teşhise, tedavi seçeneklerini iyileştirmeye ve şizofreni gelişimi için potansiyel biyobelirteçler sunmaya yardımcı olabilir.

Ana unsurlar:

1. Çalışma, şizofreni geliştirme riskiyle ilişkili beyin bağlantısında yaşa bağlı değişiklikler buldu.
2. 9.236 kişinin nörogörüntüleme verilerinden güvenilir beyin ağlarını çıkarmak için Neuromark adlı yeni bir veri odaklı yöntem kullanıldı.
3. Araştırma, şizofreni için genetik riskle bağlantılı beyin ağı bağlantısında, potansiyel biyobelirteçler sağlayan ve erken teşhis ve tedavi stratejilerini iyileştiren değişiklikleri keşfetti.

Kaynak: Georgia Eyalet Üniversitesi

Georgia Eyalet Üniversitesi’nin TReNDS Merkezi ile çalışan bilim adamları tarafından yürütülen yeni araştırma, şizofreni geliştirme riskiyle ilişkili beyin modellerinde yaşa bağlı değişiklikleri belirledi.

Keşif, klinisyenlerin akıl hastalığı geliştirme riskini daha erken belirlemesine ve tedavi seçeneklerini iyileştirmesine yardımcı olabilir.

Çalışma şu dergide yayınlandı: Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNAS).

Araştırma, Georgia Eyalet Üniversitesi’nde bulunan Bari Aldo Moro Üniversitesi, Lieber Beyin Gelişimi Enstitüsü ve Nörogörüntüleme ve Veri Biliminde Translasyonel Araştırma Üçlü Kurumsal Merkezi’nden (TReNDS) uzmanların işbirliğinin bir parçasıdır.

Çalışma, TReNDS merkezinde geliştirilen yeni analitik yaklaşımları kullandı. Araştırmacılar, daha sonra çalışmada daha fazla analiz edilen beyin görüntüleme verilerinden güvenilir beyin ağlarını çıkarmak için Neuromark adlı hibrit, veriye dayalı bir yöntem kullandılar.

Araştırmacılar, beyin bağlantısındaki yaşa bağlı değişiklikleri ve bunların şizofreni riski ile ilişkisini tespit etmek için fonksiyonel MRI taramaları (fMRI) ile başladılar. Araştırma, geç ergenlik ve erken yetişkinlik döneminde psikoz geliştirme açısından yüksek riskli bireyleri belirledi.

Bu yeni yaklaşımın mevcut işlevsel nörogörüntüleme veri kümelerine kullanılması, beyin bölgelerinin birbirleriyle nasıl iletişim kurduğu bağlamında şizofreni için hem genetik hem de klinik risklerin anlaşılmasında bir atılım sağladı.

TReNDS merkezinin direktörü Seçkin Üniversite Profesörü Vince Calhoun, “Bu çalışma, işlevsel beyin ağlarını uyarlamalı olarak hesaplayan ve aynı zamanda bireyler arasında özetleme ve karşılaştırma yapmamıza izin veren bir yaklaşım kullanarak 9.000’den fazla veri setini birleştirdi” dedi.

“Bu bizi şizofreni için genetik riskin şizofreni olmayanlarda bile beyin ağı etkileşimlerinde saptanabilir olduğunu ve bu değişikliğin yaşla birlikte azaldığını gösteren gerçekten ilginç bir sonuca götürdü. Bu sonuçlar aynı zamanda, erken bir risk detektörü olarak kullanılacak fonksiyonel beyin ağı etkileşimlerinin potansiyeli hakkında daha fazla araştırma yapmak için bizi motive ediyor.”

Ekip, Bari Aldo Moro Üniversitesi, Lieber Beyin Gelişimi Enstitüsü, Birleşik Krallık Biobank, Adolesan Beyin Bilişsel Gelişim Çalışması ve Philadelphia Nörogelişimsel Kohort tarafından alınan farklı yaş evrelerindeki 9.236 kişiden alınan verileri analiz etti. fMRI taramalarını, genetik ve klinik ölçümleri kullanarak, prefrontal-sensorimotor ve serebellar-oksipitoparietal beyin bağlantılarındaki değişikliklerin şizofreni için genetik riskle bağlantılı olduğunu buldular.

Bu değişiklikler şizofreni hastalarında, onların nörotipik kardeşlerinde ve eşik altı psikotik belirtiler gösterenlerde gözlendi.

İtalya, Bari’deki Bari Aldo Moro Üniversitesi’nden misafir araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı olan Roberta Passiatore, araştırmacıların özellikle geç ergenlik ve erken yetişkinlik döneminde yaşa bağlı ağ bağlantısında değişiklikler bulduğunu söyledi. Şizofreni semptomları tipik olarak yaşamın erken dönemlerinde, genellikle 20’li yaşların ortalarında başlar ve erken başlangıç ​​18 yaşından önce ortaya çıkar.

Araştırmacılar, risk artışı olan genç bireylerin, yaşlı hastalarda görülen beyinlerle benzer ağ bağlantısına sahip olduğunu buldu. Bu bulgular, bir hastanın yaşamının ilerleyen dönemlerinde hastalık geliştirme riskini belirlemeye yardımcı olabilir.

“TReNDS’i Profesör Calhoun’un uzman rehberliğinde ziyaret etmek olağanüstü bir deneyim oldu. Birden çok işlevsel edinimi bir araya toplayarak şizofreni riskini değerlendirmek için farklı bir beyin imzasının keşfine yol açan yenilikçi bir yaklaşım geliştirmem için bana eşsiz bir fırsat sağladı,” dedi Passiatore.

“Bu bulgular, risk altındaki bireylerin yaşamları üzerinde önemli bir etkiye sahip olan, bozukluğa ilişkin anlayışımızı geliştirme ve erken teşhis ve müdahale çabalarını iyileştirme potansiyeline sahip, birden fazla yaş evresinde riskle ilgili bir beyin yörüngesini izliyor.”

Çalışma, beyin ağlarındaki ve potansiyel genetik ilişkilerdeki riski belirlemek için yaşa yönelik bir yaklaşımın ve çoklu taramalardan yararlanmanın önemini vurgulamaktadır.

Bulgular, erken teşhis ve müdahale stratejilerini geliştirebilir ve şizofreni gelişiminde spesifik genlerin ve moleküler yolakların rolünü araştırmak için potansiyel biyobelirteçler sunabilir.

Nörogörüntüleme ve Veri Bilimi Merkezinde Çeviri Araştırması (TReNDS), Georgia Eyalet Üniversitesi, Georgia Teknoloji Enstitüsü ve Emory Üniversitesi arasında bir işbirliğidir. Bu yaklaşımları beyin sağlığı ve hastalıklarının ilgili alanlarına değinmeye yardımcı olabilecek biyobelirteçlere çevirmek amacıyla en son beyin görüntüleme ve büyük ölçekli veri analizinden yararlanan gelişmiş analitik yaklaşımlar ve nöroinformatik araçlar geliştirmeye, uygulamaya ve paylaşmaya odaklanır.

Finansman: Bu çalışma kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri R01MH118695 ve R01MH123610 hibeleri tarafından desteklenmiştir.

Bu şizofreni araştırma haberi hakkında

Soyut

Yaşa bağlı ağ bağlantısı kalıplarındaki değişiklikler şizofreni riski ile ilişkilidir

fMRI tabanlı beyin fonksiyonel ağ bağlantısındaki (FNC) değişiklikler, şizofreni (SCZ) ve genellikle erken yetişkinlik döneminde ortaya çıkan SCZ’nin başlangıcından önceki genetik risk veya eşik altı klinik semptomlarla ilişkilidir.

Bu nedenle, yaşa duyarlı FNC değişiklikleri, SCZ riskine bağlı FNC ile ilgili olabilir. 9.236 kişide FNC’yi çocukluktan yetişkinliğe kadar tahmin etmek için bağımsız bileşen analizi kullandık.

Bireysel beyin özelliklerini tek seanslık fMRI’den daha doğru bir şekilde yakalamak için, kişi başına ortalama üç fMRI taraması çalıştık. Ailesel riskle ilişkili potansiyel FNC değişikliklerini belirlemek için, SCZ hastalarının birinci derece akrabalarında yaşa bağlı FNC’yi, çoğunlukla etkilenmemiş kardeşler (SIB) dahil olmak üzere, aynı yaş evresindeki nörotipik kontrollerle (NC) karşılaştırdık. Ardından, SCZ için poligenik risk puanlarının riskle ilgili FNC modellerini nasıl etkilediğini inceledik.

Son olarak, yetişkin SCZ hastalarında (oSCZ) ve subklinik psikotik semptomları (PSY) olan genç bireylerde aynı riskle ilişkili FNC modellerini araştırdık. Yaşa duyarlı riskle ilgili FNC kalıpları, ergenlik ve erken yetişkinlik döneminde ortaya çıkar, ancak daha önce değil.

Genç SIB, genç NC’ye kıyasla bir serebellar-oksipitoparietal devrede azalmış FNC ve iki prefrontal-sensorimotor devrede artmış FNC ile her zaman daha eski NC modellerini takip etti.

Bu FNC değişikliklerinden ikisi oSCZ’de de bulundu ve biri ters patern sergiledi. Hepsi, akraba olmayan bireylerde SCZ için poligenik riskle bağlantılıydı ( R² 0,02 ila 0,05 arasında değişmiştir). Genç PSY, NC ile karşılaştırıldığında SIB ile aynı yönde FNC değişiklikleri gösterdi.

Bu sonuçlar, yaşa bağlı nörotipik FNC’nin SCZ için genetik risk ile ilişkili olduğunu ve genç katılımcılarda MRG ile saptanabilir olduğunu göstermektedir.