تغيير درجة الحموضة في الدماغ المرتبطة بالاضطرابات المعرفية

ملخص: وجدت دراسة عالمية شملت 131 باحثًا من 105 مختبرات في سبعة بلدان تغيرًا في مستويات درجة الحموضة واللاكتات في الدماغ في نماذج حيوانية مختلفة من الاضطرابات العصبية والنفسية والتنكس العصبي. تكشف هذه المجموعة الكبيرة من الأبحاث عن نمط داخلي شائع يشتمل على خلل في استقلاب الطاقة كعلامة مميزة في اضطرابات مثل الفصام والتوحد ومرض الزهايمر.

أظهر حوالي 30% من النماذج الحيوانية التي تمت دراستها تغيرات كبيرة في درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات، مما يدل على أن الدراسة تربط هذه التغيرات الأيضية بضعف الذاكرة العاملة وتقترح خصائص مرضية جوهرية بدلاً من تأثيرات الأدوية. تفتح هذه النتائج آفاقًا جديدة لفهم الخصائص التشخيصية للإعاقات الإدراكية وتطوير استراتيجيات العلاج المستهدفة.

مفتاح الحقائق:

1. شائع: وقد لوحظت تغيرات كبيرة في درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات في 30٪ من النماذج الحيوانية التي تمت دراستها، مما يشير إلى خلل استقلابي شائع للطاقة في مختلف الحالات العصبية والنفسية.
2. الارتباط بالضعف الإدراكي: ترتبط مستويات اللاكتات المرتفعة بشكل رئيسي بضعف الذاكرة العاملة، مما يسلط الضوء على التأثير المباشر على الوظيفة الإدراكية.
3. إمكانية العلاجات الجديدة: تحديد استقلاب طاقة الدماغ المتغير باعتباره النمط الداخلي للتشخيص يمهد الطريق لأساليب علاجية جديدة تستهدف العجز الأيضي المشترك.

مصدر: جامعة فوجيتا الصحية

تعلن مجموعة الأبحاث التعاونية العالمية، التي تضم 131 باحثًا من 105 مختبرات في سبع دول، عن تقديم ورقة بحثية مثيرة. حياة.

تحدد الدراسة، التي تحمل عنوان “دراسة نموذجية حيوانية كبيرة، تغير مستويات درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات كأنماط داخلية تشخيصية للاضطرابات العصبية النفسية المرتبطة بالضعف الإدراكي”، وتحدد اضطرابات استقلاب طاقة الدماغ، واضطرابات استقلاب طاقة الدماغ، والمزيد. الاضطرابات التنكسية العصبية مثل الخرف والإعاقة الذهنية، واضطرابات طيف التوحد، والفصام، والاضطراب ثنائي القطب، والاضطرابات الاكتئابية، ومرض الزهايمر.

في طليعة أبحاث علم الأعصاب، تسلط مجموعة البحث الضوء على تغير استقلاب الطاقة كعامل رئيسي في العديد من الاضطرابات العصبية والنفسية والتنكسية العصبية. على الرغم من اعتبارها مثيرة للجدل، فقد تم الآن اقتراح مستويات اللاكتات المرتفعة والانخفاض الناتج في درجة الحموضة كمكونات أولية محتملة لهذه الأمراض.

وعلى عكس الافتراضات السابقة التي ربطت هذه التغييرات بعوامل خارجية مثل الأدوية، تشير النتائج السابقة لفريق البحث إلى أنها قد تكون متأصلة في الاضطرابات.

تم استخلاص هذا الاستنتاج من خمسة نماذج حيوانية للفصام/اضطرابات النمو، والاضطراب ثنائي القطب، والتوحد، والتي تم استبعادها من هذه العوامل المربكة.

ومع ذلك، فإن الأبحاث حول درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات في النماذج الحيوانية للاضطرابات العصبية والعصبية الأخرى محدودة. وحتى الآن، لم يكن من الواضح ما إذا كانت مثل هذه التغييرات في الدماغ ظاهرة عامة.

بالإضافة إلى ذلك، لم يتم تحديد العلاقة بين التغيرات في درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات والتشوهات السلوكية المحددة بشكل واضح.

تكشف هذه الدراسة، التي شملت 109 سلالات/حالات من الجرذان والفئران والكتاكيت، بما في ذلك النماذج الحيوانية للحالات النفسية العصبية، أن التغيرات في درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات هي سمة شائعة في النماذج الحيوانية لمجموعة متنوعة من الاضطرابات بما في ذلك الفصام. اضطرابات النمو، والاضطراب ثنائي القطب، والتوحد، وكذلك نماذج الاكتئاب والصرع ومرض الزهايمر. تشمل الأفكار البارزة من هذه الدراسة ما يلي:

أنا أكون حدوث شائع عبر الاضطرابات: أظهر حوالي 30% من 109 أنواع من النماذج الحيوانية تغيرات كبيرة في درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات، مما يؤكد على انتشار مستقلبات طاقة الدماغ في مختلف الحالات النفسية العصبية.

ثانيا. العوامل البيئية كسبب: النماذج التي تحاكي الاكتئاب من خلال الضغط النفسي والتي يتم تحفيزها لتطوير مرض السكري أو التهاب القولون لديها خطر متزامن أعلى للاكتئاب، مما يدل على زيادة درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات. قد تساهم العوامل البيئية المختلفة في هذه التغييرات.

ثالثا. رابط الضعف الإدراكي: كشف تحليل شامل يدمج بيانات الاختبار السلوكي عن وجود ارتباط كبير بين زيادة مستويات اللاكتات في الدماغ وضعف الذاكرة العاملة، وهو ما قد يفسر أحد جوانب الخلل المعرفي.

رابعا. التأكيد في مجموعة مستقلة: تم التحقق من صحة هذه الارتباطات، خاصة بين مستويات اللاكتات المرتفعة في الدماغ وضعف أداء الذاكرة العاملة، في مجموعة مستقلة من النماذج الحيوانية، مما يعزز النتائج الأولية.

الخامس. طيف التوحد معقد: لوحظت استجابات متنوعة في نماذج التوحد، حيث أظهر بعضها زيادة في الرقم الهيدروجيني وانخفاض مستويات اللاكتات، مما يشير إلى وجود مجموعة سكانية فرعية ذات أنماط استقلابية مختلفة داخل طيف التوحد.

“هذه هي أول وأكبر دراسة منهجية لتقييم مستويات درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات في مجموعة من النماذج الحيوانية للاضطرابات العصبية والنفسية والتنكسية العصبية.

يقول الدكتور هيديو هاكيهارا، المؤلف الرئيسي للدراسة: “قد تضع النتائج التي توصلنا إليها الأساس لأساليب جديدة لتطوير التوصيف التشخيصي لمختلف الاضطرابات التي تنطوي على ضعف إدراكي”.

يوضح المؤلف المراسل البروفيسور تسويوشي مياجاوا: “قد يكون هذا البحث خطوة نحو تحديد الأهداف العلاجية المشتركة في مختلف الاضطرابات العصبية والنفسية.

“ستركز الدراسات المستقبلية على إيجاد استراتيجيات علاجية فعالة عبر نماذج حيوانية مختلفة مع تغيرات في درجة الحموضة في الدماغ. وهذا سيساهم بشكل كبير في تطوير علاجات مصممة خصيصًا لمجموعات فرعية من المرضى تتميز بتغيرات محددة في استقلاب طاقة الدماغ.

في هذه الورقة، الفهم الآلي لانخفاض الرقم الهيدروجيني وزيادة مستويات اللاكتات لا يزال بعيد المنال. ومع ذلك، فمن المعروف أن إنتاج اللاكتات يزداد استجابةً لفرط نشاط الخلايا العصبية لتلبية الطلب على الطاقة، ويعتقد الباحثون أن هذا قد يكون السبب الأساسي.

حول أخبار أبحاث علم الأعصاب وعلم الأعصاب

مؤلف: هيساتسوكو كوشيميزو
مصدر: جامعة فوجيتا الصحية
اتصال: هيساتسوجو كوشيميزو – جامعة فوجيتا الصحية
صورة: يُنسب الفيلم إلى Neuronews

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“تكشف دراسة نموذج حيواني واسعة النطاق عن تغير مستويات درجة الحموضة في المخ ومستويات اللاكتات كأنماط داخلية للتشخيص من الاضطرابات العصبية والنفسية التي تنطوي على ضعف إدراكيهيديو هاكيهارا وآخرون. eLife

ملخص

تكشف دراسة نموذج حيواني واسعة النطاق عن تغير مستويات درجة الحموضة في المخ ومستويات اللاكتات كأنماط داخلية للتشخيص من الاضطرابات العصبية والنفسية التي تنطوي على ضعف إدراكي

تم اقتراح زيادة مستويات اللاكتات، وهو المنتج النهائي لتحلل السكر، كعلامة بديلة محتملة للتغيرات الأيضية أثناء تحفيز الخلايا العصبية. هذه التغيرات في مستويات اللاكتات قد تؤدي إلى انخفاض درجة الحموضة في الدماغ، والتي كانت متورطة في المرضى الذين يعانون من اضطرابات عصبية نفسية مختلفة.

لقد أثبتنا سابقًا أن مثل هذه التغييرات شائعة عبر خمسة نماذج من الفئران مصابة بالفصام، والاضطراب ثنائي القطب، والتوحد، مما يشير إلى وجود نمط داخلي مشترك بين هذه الاضطرابات بدلاً من مجرد آثار ناتجة عن الأدوية أو الحالات المؤلمة.

ومع ذلك، لا تزال هناك أبحاث محدودة حول هذه الظاهرة في النماذج الحيوانية، مما يجعل عموميتها عبر النماذج الحيوانية الأخرى للأمراض غير مؤكدة. علاوة على ذلك، فإن العلاقة بين التغيرات في مستويات اللاكتات في الدماغ والتشوهات السلوكية المحددة غير واضحة.

ولمعالجة هذه الفجوات، قام مشروع الكونسورتيوم الدولي لدرجة الحموضة في الدماغ بفحص مستويات درجة الحموضة في المخ ومستويات اللاكتات في 109 سلالات/حالات في 2294 حيوانًا تحتوي على تلاعبات وراثية وتجريبية أخرى مرتبطة بالاضطرابات العصبية والنفسية.

كشف التحليل المنهجي أن ارتفاع درجة الحموضة في الدماغ وزيادة مستويات اللاكتات هي سمات شائعة لوحظت في عدة نماذج من الاكتئاب والصرع ومرض الزهايمر وبعض نماذج الفصام الإضافية.

في حين أظهرت بعض عينات التوحد انخفاض الرقم الهيدروجيني وزيادة مستويات اللاكتات، أظهرت عينات أخرى النمط المعاكس، والذي قد يعكس مجموعات سكانية فرعية في طيف التوحد.

علاوة على ذلك، أظهر التحليل التنبؤي متعدد المتغيرات الذي تم التحقق من صحته باستخدام بطارية اختبار سلوكية كبيرة أن ضعف أداء الذاكرة العاملة كان مرتبطًا بشكل أساسي بزيادة مستويات اللاكتات في الدماغ. والأهم من ذلك، تم تأكيد هذا الارتباط في لجنة مستقلة من النماذج الحيوانية.

بشكل جماعي، تشير هذه النتائج إلى أن تغير مستويات درجة الحموضة في الدماغ ومستويات اللاكتات، التي تعزى إلى التوازن الاستثاري / المثبط غير المنظم، قد تكون بمثابة أنماط داخلية للتشخيص من الاضطرابات النفسية العصبية المنهكة التي تتميز بالضعف الإدراكي، بغض النظر عن طبيعتها المفيدة أو الضارة.