Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern des Mass General Brigham hat ein einzigartiges Hirnnetzwerk identifiziert, das verschiedene Muster von Hirnatrophie oder Schrumpfung im Zusammenhang mit Schizophrenie verbindet. Durch die Kombination von Neuroimaging-Daten aus mehreren Studien mit mehr als 8.000 Teilnehmern fand das Forscherteam ein spezifisches Konnektivitätsmuster der Atrophie, das in verschiedenen Stadien und Symptomen der Schizophrenie auftritt – und sich von Hirnnetzwerken unterscheidet, die mit anderen psychiatrischen Störungen in Verbindung gebracht werden. Die Ergebnisse werden in eine klinische Studie einfließen, die demnächst mit der Rekrutierung von Patienten beginnen wird und in der die mit dem Schizophrenienetzwerk verbundenen Hirnstimulationsstellen untersucht werden. Die Ergebnisse werden in Nature Mental Health veröffentlicht.
„Wir haben nach Gemeinsamkeiten zwischen den Berichten über die Auswirkungen der Schizophrenie auf das Gehirn gesucht“, sagte der korrespondierende Autor Ahmed T. Makhlouf, MD, vom Center for Brain Circuit Therapeutics und medizinischer Leiter des Psychoseprogramms des Brigham and Women’s Hospital. „Wir haben herausgefunden, dass die Atrophie an verschiedenen Stellen des Gehirns auftritt, die aber alle mit einem einzigen Netzwerk verbunden sind“;
Trotz umfangreicher Bemühungen, die Neuroanatomie der Schizophrenie zu klären, haben unterschiedliche Ergebnisse und methodische Unterschiede das Verständnis der Experten für die mit der Hirnatrophie verbundenen Schaltkreise eingeschränkt;
„Eine Erklärung dafür könnte sein, dass jeder dieselbe Sache aus einem anderen Blickwinkel betrachtet. Wenn mehrere Personen versuchen, verschiedene Teile eines Elefanten mit geschlossenen Augen zu ertasten, werden sie unterschiedliche Dinge beschreiben“, sagte der Hauptautor Shan H. Siddiqi, MD, ein Psychiater am Brigham’s Center for Brain Circuit Therapeutics. „Unser Ansatz bei dieser Studie war es, den Elefanten zu rekonstruieren“;
Für die Untersuchung wurden Daten aus 90 Studien über Atrophie bei Schizophrenie ausgewertet. Der Datensatz umfasste 1.636 Patienten mit kürzlich diagnostizierter Schizophrenie, 2.120 Personen mit chronischer Krankheit und etwas mehr als 6.000 gesunde Menschen. Die Studie untersuchte auch die Ergebnisse von 927 Personen und 580 Personen mit einem genetischen bzw. klinischen (auf frühen Symptomen beruhenden) hohen Risiko, an Schizophrenie zu erkranken.
Zunächst erstellten die Forscher eine gemeinsame Gehirnkarte, in der die weit verbreiteten Atrophieorte bei Schizophrenie zusammengefasst wurden. Dann verwendeten sie eine Technik, die als Coordinate Network Mapping (CNM) bekannt ist, um die Überlappung zwischen Atrophieorten und funktionellen Gehirnnetzwerken zu schätzen. Die daraus resultierende Karte der Atrophie-Konnektivität überschnitt sich mit Schizophrenie-assoziierten Hirnregionen, darunter die bilaterale Insula, der Hippocampus und der fusiforme Kortex. Schließlich zeigten die Forscher, dass sich diese Karten von Hirnkonnektivitätskarten unterschieden, die für alternde Patienten oder solche mit Erkrankungen wie Alzheimer, schweren depressiven Störungen oder Drogenkonsum entwickelt wurden, was darauf hindeutet, dass das Netzwerk spezifisch für Schizophrenie ist.
Die Forscher fanden heraus, dass das Netzwerk bei Patienten mit unterschiedlichen Symptomen oder in verschiedenen Stadien der Schizophrenie ähnlich war und sich durch antipsychotische Behandlungen nicht wesentlich veränderte. Patienten mit einem hohen Risiko für die Entwicklung einer Schizophrenie wiesen ähnliche Atrophiemuster auf, aber es gab ein einzigartiges Konnektivitätsmuster bei Patienten, die bereits eine klinische Erkrankung entwickelt hatten. Die Autoren schlagen vor, dass ein besseres Verständnis der Atrophiemuster bei Hochrisikopatienten dazu beitragen könnte, die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Schizophrenie vorherzusagen. Die Forscher merken an, dass künftige Studien mit patientenspezifischen Konnektomen individualisierte Erkenntnisse liefern könnten. Sie weisen auch darauf hin, dass eine klinische Studie geplant ist, in der die Konnektivität der Stimulationsorte mit dem identifizierten Schizophrenienetzwerk mittels transkranieller Magnetstimulation untersucht werden soll;
„Es gibt eine Debatte darüber, ob Schizophrenie eine neurodegenerative Störung ist oder nicht“, sagte Makhlouf. „Unsere Studie deutet darauf hin, dass es ein einzigartiges und einheitliches Netzwerk gibt, das ein Kernmerkmal der Schizophrenie sein könnte.“
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