Investigadores, incluido un profesor de la Universidad de Rutgers, obtuvieron una visión más clara de los cambios biológicos asociados con la esquizofrenia al medir directamente las conexiones sinápticas en el cerebro humano vivo. El equipo utilizó imágenes especializadas de tomografía de emisión de positrones (PET) para examinar estos puntos cruciales de comunicación entre células cerebrales. El estudio, publicado en Molecular Psychiatry, fue liderado por Avram Holmes, profesor asociado de psiquiatría en la Facultad de Medicina Robert Wood Johnson y miembro de la facultad principal del Centro para Investigación Avanzada de Imágenes del Cerebro Humano dentro del Instituto de Salud Cerebral de Rutgers, y Rajiv Radhakrishnan, profesor asociado de psiquiatría e imágenes radiológicas y biomédicas en la Universidad de Yale.
Las sinapsis son pequeñas uniones que permiten que las células cerebrales se comuniquen entre sí a través de circuitos neurales. Se cree que los problemas que involucran estas conexiones juegan un papel en los síntomas cognitivos y emocionales de la esquizofrenia. Hasta ahora, los científicos han tenido una comprensión limitada de exactamente dónde ocurre la pérdida sináptica en los cerebros de personas vivas, ya que los métodos de imágenes convencionales como la resonancia magnética no pueden medir específicamente las sinapsis.
La investigación involucró a 122 personas, incluidas 29 diagnosticadas con esquizofrenia, lo que la convierte en uno de los estudios de imágenes PET de densidad sináptica más grandes realizados hasta el momento. En comparación con los participantes sanos, las personas con esquizofrenia mostraron una reducción pronunciada y generalizada de las conexiones sinápticas en varias partes del cerebro, incluidas las regiones frontal y temporal, así como áreas involucradas en la memoria y la emoción. La pérdida fue considerablemente mayor en el lado izquierdo del cerebro que en el derecho.
Los investigadores encontraron que este patrón sináptico no coincidió con los cambios en el volumen cerebral típicamente observados con exploraciones de resonancia magnética estándar. Esta distinción sugiere que la pérdida sináptica y los cambios en el volumen cerebral pueden reflejar procesos biológicos separados en lugar de dos métodos de imágenes que capturan el mismo cambio subyacente.
El equipo también descubrió que las regiones cerebrales que mostraban las mayores pérdidas sinápticas tendían a contener altas concentraciones de receptores para neurotransmisores importantes, incluida la serotonina, el ácido gamma-aminobutírico y el glutamato. El hallazgo sugiere que las características moleculares de las regiones cerebrales individuales pueden influir en cuán vulnerables son a los cambios asociados con la esquizofrenia. Los investigadores utilizaron simulaciones por computadora basadas en las conexiones estructurales del cerebro para explorar cómo la pérdida sináptica podría propagarse a través del cerebro. Su modelado identificó un área en el lóbulo frontal izquierdo como un probable punto de partida desde el cual la pérdida sináptica podría extenderse hacia regiones conectadas.
Investigadores dijeron que el trabajo futuro se basará en estos resultados investigando cómo la pérdida sináptica cambia con el tiempo y cómo responde a los tratamientos clínicos. Una mejor comprensión de esa progresión podría ayudar en última instancia a los investigadores a desarrollar enfoques más precisos y personalizados para la atención de la esquizofrenia.