Densità delle terminazioni sinaptiche della materia grigia dell'intero cervello, età e funzionamento intellettivo nella schizofrenia: uno studio in vivo con tomografia a emissione di positroni [11C]UCB-J

Perché questo studio sul cervello è importante

Le persone con schizofrenia spesso hanno difficoltà di pensiero e di memoria, e molti ricercatori sospettano che piccole connessioni tra le cellule cerebrali, chiamate sinapsi, possano essere coinvolte. Questo studio ha utilizzato una scansione cerebrale specializzata per osservare le sinapsi in tutto il cervello di persone viventi con schizofrenia e di volontari sani. Ha posto due grandi domande: ci sono meno di queste connessioni nella schizofrenia, e spiegano perché alcune persone ottengono punteggi più bassi nei test del QI?

Osservare le connessioni cerebrali nelle persone viventi

Fino a poco tempo fa, i ricercatori potevano studiare le sinapsi in dettaglio solo esaminando il tessuto cerebrale dopo la morte. Questo gruppo ha utilizzato un metodo più avanzato chiamato tomografia a emissione di positroni (PET) con un tracciante che si lega a una proteina presente nelle terminazioni sinaptiche. Monitorando quanto intensamente questo tracciante si legava nella materia grigia, i ricercatori hanno potuto stimare la densità complessiva delle terminazioni sinaptiche nei cervelli di 43 persone con schizofrenia e 26 volontari sani, tutti tra i 18 e i 65 anni. Tutti hanno inoltre eseguito test standard del QI attuale e una stima del loro livello intellettivo prenatale, basata su come pronunciano parole irregolari.

Meno terminazioni sinaptiche, ma non meno abilità cognitive

Confrontando i gruppi, i ricercatori hanno scoperto che la densità complessiva delle terminazioni sinaptiche nella materia grigia era inferiore nelle persone con schizofrenia rispetto ai volontari sani. Ciò si aggiunge a lavori precedenti che suggeriscono che la schizofrenia comporta una perdita o una riduzione diffusa delle sinapsi, piuttosto che cambiamenti limitati a una o due regioni cerebrali specifiche. Come previsto da studi precedenti su larga scala, le persone con schizofrenia avevano anche punteggi più bassi sia nel QI attuale sia nella stima del QI premorboso rispetto ai volontari sani. Tuttavia, quando il team ha cercato collegamenti tra densità sinaptica e performance intellettive tra gli individui, non ha trovato relazioni significative. Le persone con un legame del tracciante sinaptico più marcato non ottenevano sistematicamente punteggi più alti nei test del QI, sia che avessero schizofrenia sia che non l’avessero.

Come l'età modella le sinapsi in tutti noi

Lo studio ha esaminato anche come l'età sia correlata alla densità sinaptica. Nell'intero campione, i partecipanti più anziani tendevano a mostrare un legame del tracciante sinaptico più basso nella materia grigia, suggerendo che il numero delle terminazioni sinaptiche diminuisce gradualmente con l'età. Questo schema è rimasto valido quando il gruppo con schizofrenia e quello sano sono stati esaminati separatamente, e l'entità del declino correlato all'età era simile in entrambi. In altre parole, le persone con schizofrenia sembrano seguire un normale andamento di invecchiamento in termini di perdita delle terminazioni sinaptiche, pur partendo da un livello complessivo più basso.

Cosa dicono i risultati sulla cognizione nella schizofrenia

Una speranza era che la ridotta densità sinaptica potesse contribuire a spiegare perché le persone con schizofrenia spesso mostrano prestazioni intellettive inferiori, sia prima sia dopo l’esordio della malattia. Eppure l'assenza di un chiaro legame tra terminazioni sinaptiche e misure del QI suggerisce che la questione è più complessa. I ricercatori hanno considerato molte possibilità, inclusi gli effetti dei farmaci, la durata della malattia e le differenze in regioni cerebrali specifiche, ma il risultato principale è rimasto: la densità globale delle terminazioni sinaptiche non si associa in modo coerente con le prestazioni nei misuratori ampi delle capacità di pensiero.

Rivedere i cambiamenti cerebrali e i problemi di pensiero

Per il pubblico generale, il messaggio principale è che la schizofrenia sembra coinvolgere una riduzione globale dei piccoli punti di contatto tra le cellule cerebrali, e queste connessioni diminuiscono gradualmente con l'età in tutti. Ma questo particolare tipo di cambiamento sinaptico non sembra essere la causa diretta del QI più basso nella schizofrenia. Al contrario, altre caratteristiche delle connessioni cerebrali — come la loro plasticità, il modo in cui i segnali sono elaborati alle sinapsi, o cambiamenti in altri tipi di cellule — potrebbero avere un ruolo più rilevante nei problemi di pensiero e di memoria. Serviranno strumenti di imaging futuri in grado di catturare diversi aspetti della funzione sinaptica per comprendere appieno perché la cognizione è alterata nella schizofrenia.

Citazione: Onwordi, E.C., Whitehurst, T., Shatalina, E. et al. Whole brain grey matter synaptic terminal density, age and intellectual functioning in schizophrenia: an in vivo [¹¹C]UCB-J positron emission tomography study. Neuropsychopharmacol. 51, 1023–1031 (2026). https://doi.org/10.1038/s41386-026-02349-7

Parole chiave: schizofrenia, densità sinaptica, imaging cerebrale, funzione cognitiva, invecchiamento