Inhibarea prepulsului

Prepulse inhibition ( ing.  prepulse inhibition, PPI ) - o scădere a răspunsului motor al organismului la un stimul puternic ascuțit (impuls, ing.  puls ), de obicei sunet , în prezența unui stimul preliminar slab (prepuls, ing.  prepuls ). PPI este un indicator al filtrării senzorimotorie (de exemplu ,  senzorimotor gating ), reflectând capacitatea sistemului nervos central de a filtra informațiile senzoriale .

Agenții farmacologici, precum și caracteristicile genetice ale organismului și mutațiile genetice, bolile mentale și neurologice, tulburările organice ale sistemului nervos și alți factori modifică capacitatea de a prepulse inhibiția. Scăderea inhibării prepulsului la pacienții cu schizofrenie a fost cel mai studiată . [1] Diverse metode de măsurare a IPP la animale și oameni sunt folosite pentru a studia activitatea sistemului nervos central, a studia mecanismele bolilor și efectele metodelor terapeutice asupra organismului și pentru a căuta noi medicamente antipsihotice .

Procedura de măsurare a IPP

Când se utilizează stimuli sonori, se măsoară amplitudinea așa-numitului „răspuns de tresărire acustică” ( în engleză  acoustic startle response, ASR ). Uneori se folosesc stimuli non-suneti și combinațiile lor - în acest caz se vorbește despre un răspuns senzorial de tresărire (SSR ) .  Stimulul poate fi un fulger de lumină, un clic ușor pe glabella ( robinetul glabelar în engleză ), o suflare de aer. Se practică o combinație de diferite tipuri de stimuli, de exemplu, un prepuls sonor și un clic, sau un prepuls ușor și un puls sonor.  

Măsurarea PPI la rozătoare are loc în așa-numitele camere de tresărire , echipate cu detectoare de mișcare .  La om, reacția mușchilor oculomotori este de obicei măsurată. La utilizarea sunetului, sunt luate în considerare posibilele deficiențe de auz .

Sunt utilizate diverse intervale de interpuls - 30, 60, 120, 240 și 480 ms. Durata intervalului se calculează de la începutul prepulsului până la începutul impulsului. La intervale mai mari de 500 ms, apare de obicei o reacție inversă - amplificare prepuls ( în engleză  prepulse facilitation, PPF ). Durata tipică a prepulsului este de 20 ms, durata pulsului este de 40 ms. Testul acustic folosește de obicei zgomot alb de fundal . Volumul prepulsului este de obicei setat la 3-12 decibeli deasupra fundalului , iar stimulii acustici sunt, de asemenea, de obicei zgomot alb.

Caracteristicile cheie ale PPI

• Amplitudinea inhibiției ajunge la 65% la persoanele sănătoase.
• Inhibarea maximă este de obicei observată la un interval interpuls de 120 ms. [2]
• Reacția de tresare de bază nu afectează puterea de inhibiție; acest lucru a fost observat mai întâi în experimente cu șobolani, [3] apoi confirmat în experimente cu șoareci. [patru]

• Reacția inversă, amplificarea prepuls, însoțește de obicei intervale interpulse mai lungi de 500 ms. Se crede că PPF reflectă, într-o oarecare măsură, capacitatea de a menține atenția .
• La bărbați, în medie, inhibiția prepulsului este mai puternică, în timp ce la femei , creșterea prepulsului este mai pronunțată. [5]

• PPI este mai pronunțat atunci când folosiți o singură ureche decât atunci când folosiți ambele. [6] [7]

• Inhibarea răspunsului are loc la primul semnal chiar și la primul test, prin urmare, pentru apariția reacției PPI, nu sunt necesare învățarea și condiționarea. Cu toate acestea, lipsa unui efect al instruirii asupra răspunsului PPI a fost contestată. [opt]

• Se crede că întârzierea scurtă dintre semnale nu permite utilizarea controlului volițional în răspuns.
• În același timp, este posibil să setați sarcina de a ignora unele prepulsuri și de a răspunde la altele. Într-un studiu, subiecții sănătoși au arătat răspunsuri PPI și PPF îmbunătățite la intervale de 120 ms și 2000 ms la anumite tipuri de stimuli și răspunsuri scăzute la stimuli care trebuiau ignorați. [9]
• Amplitudinea răspunsului de tresărire crește odată cu creșterea zgomotului de fond și, de asemenea, cu prelungirea prepulsului.
• Cu un zgomot de fundal stabil, răspunsul de tresărire este mai puternic decât în ​​cazul zgomotului de fond pulsatoriu. [zece]

Încălcarea PPI

Cercetările privind tulburările PPI sunt efectuate la oameni și la multe alte specii. Cele mai studiate deficiențe PPI în schizofrenie , deși sunt tipice nu numai pentru această boală. Ele sunt, de asemenea, notate în tulburarea de panică , (Ludewig, et al., 2005) tulburarea de personalitate schizotipală , [11] tulburarea obsesiv-compulsivă, (Swerdlow et al., 1993), boala Huntington, [12] enurezis , deficit de atenție (Ornitz). et al. 1992) și sindromul Tourette (Swerdlow și colab. 1994; Castellanos și colab. 1996). Potrivit unui studiu, persoanele cu epilepsie a lobului temporal și psihoză au deficit de PPI, în timp ce forma bolii fără psihoză nu este găsită. [13] Prin urmare, deficiențele IPP nu sunt asociate cu o anumită boală, ci cu tulburări ale anumitor neuroconexiuni.

Deficitul de IPP în schizofrenie

Scăderea IPP a fost descrisă în multe lucrări despre schizofrenie . Prima mențiune datează din 1978 . [14] S- au observat abateri și la rudele sănătoase ale pacienților. [15] [16] Un studiu a arătat că atunci când atenția a fost îndreptată către prepuls, pacienții nu au prezentat o creștere a IPP. [17] Dopamina , care joacă un rol semnificativ în schizofrenie, reglează filtrarea informațiilor senzoriomotorii la rozătoare. [18] [19] Aceste constatări sunt în concordanță cu descrierile ipotetice ale mecanismelor dopaminei ale bolii, fiind posibil asociate cu procesele de supraîncărcare senzorială și fragmentare a proceselor cognitive.

S-a demonstrat că antipsihoticele cresc IPP la pacienți, neurolepticele atipice prezentând un efect mai mare. Diferențele sexuale în reacția la pacienți nu diferă de cele la persoanele sănătoase: la bărbați, inhibiția este mai puternică. Pacienții prezintă un deficit specific de IPP la un interval de 60 ms, chiar și cu terapie acest interval dă un răspuns de inhibiție redus. [douăzeci]

S-a remarcat că la fumători PPI este mai mare decât la nefumători, iar cea mai puternică inhibiție s-a înregistrat la pacienții cei mai fumați. [20] [21] Această constatare este în concordanță cu datele privind dependența pacienților de țigări . Aproximativ 70% dintre pacienți fumează [22] și mulți fumează mai mult de 30 de țigări pe zi. [23] Poate că acest lucru îmbunătățește cumva starea pacienților. Unele studii au observat o asociere a schizofreniei cu genele CHRNA7 și CHRFAM7A care codifică subunități ale receptorului nicotinic , dar alte studii nu au găsit o astfel de corelație. [24] [25] Contrar așteptărilor, șoarecii knockout de receptor alfa7 au PPI normal . [26]

Modele animale de reducere a IPP

Există cercetări active în IPP la animale pentru a înțelege și modela mai bine schizofrenia. [27] Modurile de generare a tulburărilor PPI asemănătoare schizofreniei, așa cum au fost revizuite de Geyer și colab., se potrivesc în patru modele: [28]

• Perturbarea PPI cu agonişti ai receptorilor dopaminergici. Folosit în căutarea antipsihoticelor.
• Utilizarea agoniştilor receptorilor serotoninei 5-HT2
• Utilizarea antagoniştilor NMDA
• Intervenția în procesul de dezvoltare (creșterea animalului în mod izolat, privarea de comunicare cu mama). La aceste animale sunt testate diferite medicamente, iar o creștere a inhibiției este considerată o indicație a unui posibil efect antipsihotic.

Gene asociate cu PPI

• FABP7 , marker al gliei radiale  - asociere cu PPI la șoareci, asociere cu schizofrenia la om. [29]

• 5-HT2A , care codifică receptorul serotoninei . [treizeci]

• Punctul knockout al genei NCDN la șoareci reduce PPI cu 20%. [31]

Link -uri

• Deficitele de inhibiție prepulsă prezic dificultăți funcționale în schizofrenie  — Forumul de cercetare schizofrenie. Revizuirea publicației. [1] Traducere: Inhibarea prepulsului (PPI) și nivelul de funcționare la pacienții schizofrenici  (link indisponibil) .

Note

1. ↑ 1 2 Swerdlow NR, Light GA, Cadenhead KS, Sprock J., Hsieh MH, Braff DL Startle gating deficits in a large cohort of patients with schizofrenie: Relation cu medicamente, simptome, neurocogniție și nivelul  funcției / Arch. Gen. Psihiatrie : jurnal. - 2006. - Decembrie ( vol. 63 , nr. 12 ). - P. 1325-1335 . - doi : 10.1001/archpsyc.63.12.1325 . — PMID 17146007 .  (link indisponibil)
2. ↑ Graham FK (1975). Efectele mai mult sau mai puțin uimitoare ale prestimularii slabe. Psihofiziologie 12: 238-248. PMID 1153628
3. ↑ Swerdlow NR, Geyer MA, Braff DL. (2001) Circuitele neuronale ale inhibării prepulsului de tresărire la șobolan: cunoștințe actuale și provocări viitoare. Psihofarmacologie 2001; 156:194-215. https://dx.doi.org/10.1007/s002130100799 PMID 11549223
4. ↑ Paylor R, Crawley JN. (1997) Diferențele de tulpină consangvină în inhibarea prepulsă a răspunsului de tresărire la șoarece. Psihofarmacologie 1997; 132:169-180. https://dx.doi.org/10.1007/s002130050333 PMID 9266614
5. ↑ Aasen I, Kolli L, Kumari V. Efectele sexuale în inhibarea prepulsului și facilitarea răspunsului de tresărire acustică: implicații pentru studiile farmacologice și de tratament. J Psihofarmacol. 2005 ianuarie;19(1):39-45. PMID 15671127
6. ↑ Hoffman HS, Stitt CL. Inhibarea reflexului glabelei prin stimulare monoaurală și binaurală. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 1980 noiembrie;6(4):769-76. PMID 6449543
7. ↑ Kumari V, Fannon D, Sumich AL, Sharma T. (2007) Starle gating in antipsihotic-naive first episode schizophrenia patients: One ear is better than two. Psihiatrie Res. 21 martie 2007; [Epub înainte de tipărire] PMID 17382404
8. ↑ Amsterdam; New York: Elsevier, 2001 Atracție, distragere și acțiune: perspective multiple asupra capturii atenționale ; De Charles L. Folk, Bradley S. Gibson. ISBN 0-444-50676-4 Cărți Google Arhivat 11 noiembrie 2012 la Wayback Machine
9. ↑ Filion DL, Dawson ME, Schell AM. (1993) Modificarea clipirii acustice de tresărire-reflex: un instrument pentru investigarea proceselor atenționale timpurii și târzii. Biol Psychol. 1993 iulie;35(3):185-200. PMID 8218613
10. ↑ Hoffman, H., Fleshler, M. (1963, 6 septembrie). Reacție de tresărire: Modificare prin stimularea acustică de fundal. Science, 141, 928-930. PMID 14043340
11. ↑ Cadenhead KS, Geyer MA, Braff DL. Inhibarea prepulsului de tresărire afectată și obișnuința la pacienții cu tulburare de personalitate schizotipală. Am J Psihiatrie. 1993 Dec;150(12):1862-7 PMID 8238643
12. ↑ Swerdlow NR, Paulsen J, Braff DL, Butters N, Geyer MA, Swenson MR. Inhibarea prepulsului afectată a răspunsului de tresărire acustică și tactilă la pacienții cu boala Huntington. J Neurol Neurosur Psychiatry 1995; 58:192-200. PMID 7876851
13. ↑ Morton, N., Gray, NS, Mellers, J., Toone, B., Lishman, WA și Gray, JA (1994). Inhibarea prepulsului în epilepsia lobului temporal. Schizofrenic Research, 15, 191.
14. ↑ Braff D, Stone C, Callaway E, Geyer M, Glick I, Bali L. Prestimulus effects on human startle reflex in normals and schizofrenics. Psihofiziologie. 1978 iulie;15(4):339-43. PMID 693742
15. ↑ Kumari V, Das M, Zachariah E, Ettinger U, Sharma T. Reduced prepulse inhibition in neafected siblings of schizophrenia patients. Psihofiziologie. 2005 septembrie;42(5):588-94. PMID 16176381
16. ↑ Cadenhead KS, Swerdlow NR, Shafer KM, Diaz M, Braff DL. Modularea răspunsului de tresărire și a lateralității de tresărire la rudele pacienților schizofrenici și la subiecții cu tulburare de personalitate schizotipală: dovezi ale deficitelor inhibitorii. Am J Psihiatrie. 2000 oct;157(10):1660-8. Errata în: Am J Psychiatry 2000 Nov;157(11):1904. PMID 11007721
17. ↑ Hazlett EA, Romero MJ, Haznedar MM, New AS, Goldstein KE, Newmark RE, Siever LJ, Buchsbaum MS. (2007) Modularea atențională deficitară a clipirii tremurătoare este asociată cu severitatea simptomelor în spectrul schizofreniei. Schizofrenia Research 2007 1 mai; PMID 17478083
18. ↑ Mansbach RS, Geyer MA, Braff DL. (1988) Stimularea dopaminergică perturbă controlul senzoriomotor la șobolan. Psihofarmacologie 1988; 94:507-514. PMID 3131796
19. ↑ Swerdlow NR, Keith VA, Braff DL, Geyer MA. (1991) Efectele spiperonei, raclopridei, SCH 23390 și clozapinei asupra inhibării apomorfinei a declanșării senzorio-motorii a răspunsului de tresărire la șobolan. J Pharmacol Exp Ther 1991; 256:530-536. PMID 1825226
20. ↑ 1 2 Swerdlow NR, Light GA, Cadenhead KS, Sprock J, Hsieh MH, Braff DL. (2006) Deficiențe de sursare într-o cohortă mare de pacienți cu schizofrenie. Arch Gen Psych. decembrie 2006;63:1325-1335. PMID 17146007
21. ↑ Kumari V, Soni W, Sharma T. Influența fumatului de țigară asupra inhibării prepulse a răspunsului de tresărire acustică în schizofrenie. Hum Psihofarmacol. 2001 iunie;16(4):321-326. PMID 12404567
22. ↑ Leonard S, Adler LE, Benhammou K, Berger R, Breese CR, Drebing C, Gault J, Lee MJ, Logel J, Olincy A, Ross RG, Stevens K, Sullivan B, Vianzon R, Virnich DE, Waldo M, Walton K, Freedman R. Fumatul și bolile mintale. Pharmacol Biochem Behav 2001;70:561-70
23. ↑ De Leon J, Tracy J, McCann E, Mcgrory A, Diaz F. Schizofrenia și fumatul de tutun: un studiu de replicare într-un alt spital de psihiatrie din SUA. Schizofrenia Research 2002;56:55-65
24. ^ Gene Overview of All Published Schizophrenia-Association Studies for CHRFAM7A Arhivat 27 septembrie 2007.  - Baza de date de gene pentru schizofrenie.
25. ↑ Gene Overview of All Published Schizophrenia-Association Studies for CHRNA7 Arhivat 27 septembrie 2007.  - Baza de date de gene pentru schizofrenie
26. ^ Paylor R, Nguyen M, Crawley JN, Patrick J, Beaudet A, Orr-Urtreger A. Subunitățile receptorului nicotinic Alpha7 nu sunt necesare pentru învățarea dependentă de hipocamp sau pentru gating senzorimotor: o caracterizare comportamentală a șoarecilor cu deficit de alfa7. LearnMem 1998; 5:302-316
27. ↑ Swerdlow NR, Geyer MA. (1998) Folosind un model animal de deficiență senzorio-motorie pentru a studia patofiziologia și noile tratamente ale schizofreniei. Schizophr Bull 1998; 24:285-301 PMID 9613626 text integral gratuit
28. ↑ Geyer, MA, Krebs-Thomson, K, Braff, DL, Swerdlow, NR. Studii farmacologice ale modelelor de inhibare prepulsă a deficitelor senzorio-motorie în schizofrenie: un deceniu în revizuire. Psihofarmacologie 2001; 156:117-154. PMID 11549216
29. ↑ Watanabe A., Toyota T., Owada Y., et al . Fabp7 mapează un locus de trăsătură cantitativă pentru un endofenotip de schizofrenie  (engleză)  // PLoS Biol.  : jurnal. - 2007. - Noiembrie ( vol. 5 , nr. 11 ). —P.e297 . _ - doi : 10.1371/journal.pbio.0050297 . — PMID 18001149 .
30. ↑ Maier W., Mössner R., Quednow BB, Wagner M., Hurlemann R. From genes to psychoses and back: the role of the 5HT2alpha-receptor and prepulse inhibition in schizofrenia  //  Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci : jurnal. - 2008. - Noiembrie ( vol. 258 Suppl 5 ). - P. 40-3 . - doi : 10.1007/s00406-008-5011-5 . — PMID 18985293 .
31. ↑ Publicare științifică în revista Science și recenzie pe portalul tematic:
    • Wang H., Westin L., Nong Y., Birnbaum S., Bendor J., Brismar H., Nestler E., Aperia A., Flajolet M., Greengard P. Norbin este un regulator endogen al semnalizării receptorului metabotropic de glutamat 5  (engleză)  // [[Science (journal)|Science]] : jurnal. - 2009. - Decembrie ( vol. 326 , nr. 5959 ). - P. 1554-1557 . - doi : 10.1126/science.1178496 . — PMID 20007903 .
    • Arhivat din original pe 29 noiembrie 2010, Meet Norbin—Behind the Scenes Player at mGluR5 . - „Fă cunoștință cu Norbin, asistentul din culise al mGluR5 ” - Forumul de cercetare pentru schizofrenie , decembrie 2009.