Analys av synapser kan öka förståelsen för schizofreni

Synapsen, kopplingspunkten mellan två nervceller, anses vara det ställe där information överförs och minnen lagras. Nu har ett forskarlag från University of Edinburgh, tillsammans med den svenska forskaren Erik Fransén, professor i datalogi vid KTH, skapat den första katalogen över hjärnans synapser, utifrån mätningar på en miljard synapser.

Erik Fransén har genomfört datorsimuleringarna i undersökningen. Dessa simuleringar visar hur kartan av olika synapstyper påverkar hjärnans informationsbehandling, det vill säga hur mönster av nervimpulser överförs till områden av aktiva nervceller.  Djurmodeller av schizofreni visar att sammansättningen av synapser är förändrad, något som kan hänga samman med sjukdomen.

Kan analysera synapser i hela hjärnan
– Vi hoppas verkligen att den teknik vi skapat för att analysera synapser över hela hjärnan – och inte bara i ett litet utvalt område – ska bidra till att förståelsen för schizofreni ökar, säger Erik Fransén.

Mycket talar för att flera neurologiska och psykiatriska sjukdomar, inte bara schizofreni, till stor del handlar om trassel i synapserna, konstaterar han.
– Detta kan bli ett kraftfullt analysredskap. Ingen vet riktigt var i hjärnan som problemen finns. Genom att vi tittar på hela hjärnan så missar vi ingenting, säger Erik Fransén.

Forskningslaboratoriet i Edinburgh samarbetar med läkemedelsföretag och har testat kemiska substanser och läkemedel med den teknik som utvecklats i undersökningen. Man har också samarbete med läkare på sjukhuskliniker och utvärderar användbarheten inom diagnostik.

– I förlängningen kan tekniken ge nya eller förbättrade mediciner mot hjärnsjukdomar. Den kan också bidra till bättre klinisk diagnosmetoder så att man kan mäta och beskriva det problem en patient har, säger Erik Fransén.

Stor mångfald av synapser
Ett slående resultat är den stora mångfald som finns bland synapserna. Forskarna upptäckte är att det finns stora olikheter mellan hjärnområden, och att det även inom ett och samma område finns systematiska skillnader i olika ändar, något som hittills varit okänt.

– Tidigare studier har visat att synapsens funktion intimt hänger samman med var i synapsen proteinerna finns, så våra resultat ger också en modell av hjärnans funktionella organisation, säger Erik Fransén.

Artikeln:
Architecture of the Mouse Brain Synaptome (Neuron)

Kontakt:
Erik Fransén, professor i datalogi vid KTH, erikf@kth.se, 08-790 69 02