Причины проблем с обучением, связанных с наследственным заболеванием опухолью головного мозга, гораздо сложнее, чем предполагали ученые, исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Отчет Луи.
Заболевание, нейрофиброматоз 1 (NF1), является одним из наиболее распространенных наследственных синдромов рака головного мозга у детей. У детей, рожденных с NF1, могут развиться опухоли головного мозга низкой степени злокачественности, но их наиболее частыми проблемами являются проблемы с обучением и вниманием.
"Хотя одним из наших главных приоритетов является остановка роста опухоли, также важно обеспечить, чтобы у этих детей не было дополнительных проблем, связанных с жизнью с проблемами обучения и поведением," говорит старший автор Дэвид Х. Гутманн, доктор медицинских наук, Дональд О. Семейный профессор неврологии Шнаков. "Наши результаты показывают, что проблемы с обучением у этих пациентов могут быть вызваны более чем одним фактором. Успешное лечение зависит от выявления биологических причин, лежащих в основе проблем, наблюдаемых у отдельных пациентов с NF1."
Исследование опубликовано в Annals of Neurology.
По словам Гутманна, директора Центра нейрофиброматоза Вашингтонского университета, ученые разделились во мнениях относительно причин нарушений обучения и дефицита внимания, связанных с NF1.
Мутации в гене Nf1 могут нарушить нормальную регуляцию важного белка, называемого RAS, в гиппокампе, области мозга, критически важной для обучения. Первоначальная работа других исследователей показала, что повышенная активность РАС из-за дефектной функции гена Nf1 ухудшает память и внимание в некоторых моделях мышей Nf1.
Однако более ранние исследования Гутмана и соавтора Дэвида Ф. Возняк, доктор философии, профессор психиатрии, показал, что мутация в гене Nf1 снижает уровень дофамина, нейромедиатора, отвечающего за внимание. В этой модели мышей Nf1 Гутманн и его коллеги обнаружили, что ветви нервных клеток, продуцирующих дофамин, были необычно короткими, что ограничивало их способность производить и распределять дофамин и приводило к снижению внимания у этих мышей.
Новое исследование предполагает, что обе стороны могут быть правы.
В последнем исследовании научный сотрудник Келли Диггс-Эндрюс, доктор философии, обнаружил, что ветви нервных клеток, продуцирующих дофамин, которые обычно проходят в гиппокамп, у мышей Nf1 короче. В результате уровень дофамина ниже в этой части мозга.
Чарльз Ф. Зорумски, доктор медицины, Самуэль Б. Профессор Гузе и глава кафедры психиатрии показали, что низкий уровень дофамина нарушает способность нервных клеток в гиппокампе изменять то, как они общаются друг с другом. Эти коммуникативные настройки – основной способ, которым мозг создает воспоминания.
Затем исследователи обнаружили, что введение мышам Nf1 L-DOPA, которое увеличивает уровень дофамина, восстанавливает длину ветвей нервных клеток до нормальных и исправляет дефект связи в гиппокампе. L-ДОФА также устраняет дефицит памяти и обучаемости у этих мышей.
"Эти результаты и более ранние открытия предполагают, что существует множество способов, которыми NF1 может вызывать когнитивную дисфункцию у людей," Гутманн говорит. "У некоторых могут быть проблемы, вызванные только повышенной функцией РАС, у других могут быть проблемы, связанные с пониженным содержанием дофамина, а у третьей группы могут быть проблемы, вызванные как РАС, так и аномалиями дофамина."
Чтобы адаптировать терапию пациента, Гутманн и его коллеги в настоящее время работают над разработкой способов количественной оценки вклада дофамина и РАС в расстройства обучения, связанные с NF1.