科学家发现精神分裂症和双向情感障碍的神经基础

利用实验室培养的脑组织,研究人员发现了复杂的神经信号传导模式,这些模式在健康大脑和与严重精神疾病相关的大脑之间存在微妙的差异。科学家们首次利用实验室培养的豌豆大小的大脑类器官来揭示精神分裂症和双相情感障碍中神经元如何发生故障。这些精神疾病影响着数百万人 [...]

来源:SciTech日报

利用实验室培养的脑组织,研究人员发现了复杂的神经信号传导模式,这些模式在健康大脑和与严重精神疾病相关的大脑之间存在微妙的差异。

科学家首次利用实验室培养的豌豆大小的大脑类器官来揭示精神分裂症和双相情感障碍中神经元如何发生故障。这些精神疾病影响着世界各地数百万人,但它们仍然难以诊断,因为研究人员仍然对其潜在的分子机制缺乏清晰的了解。

结果最终可以帮助临床医生在治疗这些和其他心理健康状况时减少诊断的不确定性。目前,此类疾病通常仅通过临床判断来识别,治疗通常依赖于漫长的试错药物方法。

研究结果的详细描述发表在《APL Bioengineering》杂志上。

“精神分裂症和双相情感障碍很难诊断,因为大脑没有特定的部分发生故障。帕金森氏症是另一种神经系统疾病,医生可以根据多巴胺水平进行诊断和治疗,尽管它仍然没有适当的治疗方法,但没有特定的酶发生故障,”领导这项研究的约翰·霍普金斯大学生物医学工程师安妮·卡图里亚 (Annie Kathuria) 说。 “我们希望,将来我们不仅可以通过大脑类器官确认患者是否患有精神分裂症或双相情感障碍,而且还可以开始在类器官上测试药物,以找出可以帮助他们达到健康状态的药物浓度。”

机器学习解码疾病特定信号

这种类脑活动的具体特征可作为精神分裂症和双相情感障碍的生物标志物,使研究人员能够正确识别类器官的起源,准确率高达 83%。在应用温和的电刺激来发现额外的神经活动后,准确率提高到了 92%。

DOI:10.1063/5.0250559