Плотность синаптических терминалей серого вещества всего мозга, возраст и интеллектуальная функция при шизофрении: исследование in vivo с использованием позитронно-эмиссионной томографии [11C]UCB-J

Почему это исследование мозга важно

Людям с шизофренией часто трудно мыслить и запоминать, и многие учёные предполагают, что этому могут способствовать крошечные соединения между нервными клетками — синапсы. В этом исследовании использовали специализированное сканирование мозга, чтобы увидеть синапсы по всему мозгу у живых людей с шизофренией и у здоровых добровольцев. Оно ставило два крупных вопроса: меньше ли этих соединений при шизофрении и помогают ли они объяснить, почему у некоторых людей ниже показатели IQ?

Изучение мозговых связей у живых людей

До недавнего времени исследователи могли подробно изучать синапсы лишь по посмертному материалу. Эта группа применила более современный метод — позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) с трассером, который связывается с белком, обнаруживаемым в синаптических окончаниях. Отслеживая, насколько сильно связывается этот трассер в сером веществе, исследователи смогли оценить общую плотность синаптических терминалей в мозгу 43 человек с шизофренией и 26 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 65 лет. Все участники также выполнили стандартные тесты текущего IQ и оценку интеллекта до болезни, основанную на произношении нерегулярных слов.

Меньше синаптических терминалей, но не меньше мыслительных навыков

При сравнении групп исследователи обнаружили, что общая плотность синаптических терминалей в сером веществе была ниже у людей с шизофренией, чем у здоровых добровольцев. Это подтверждает ранние данные, указывающие на то, что шизофрения сопровождается широкомасштабной потерей или уменьшением числа синапсов, а не изменениями, ограниченными одной-двумя конкретными областями мозга. Как и ожидалось по крупным предыдущим исследованиям, у людей с шизофренией также были более низкие показатели как текущего IQ, так и оценочного преморбидного IQ по сравнению со здоровыми участниками. Однако при поиске связей между плотностью синапсов и интеллектуальной производительностью у отдельных людей явных зависимостей не выявили. Люди с более высоким связыванием трассера в синапсах систематически не показывали более высоких результатов по тестам IQ ни в группе шизофрении, ни среди здоровых.

Как возраст влияет на синапсы у всех нас

Исследование также изучало связь между возрастом и плотностью синапсов. В общей выборке у более пожилых участников отмечалось снижение связывания трассера в сером веществе, что указывает на постепенное уменьшение числа синаптических терминалей с возрастом. Эта закономерность сохранялась при раздельном рассмотрении группы шизофрении и группы здоровых, и сила возрастного снижения была схожей в обеих группах. Другими словами, люди с шизофренией, по-видимому, следуют обычному шаблону старения в отношении утраты синаптических терминалей, хотя стартуют с более низкого общего уровня.

Что результаты говорят о познании при шизофрении

Одной из надежд было то, что снижение плотности синапсов поможет объяснить, почему у людей с шизофренией часто наблюдается пониженная интеллектуальная функция как до, так и после начала заболевания. Тем не менее отсутствие чёткой связи между синаптическими терминалями и показателями IQ предполагает, что картина сложнее. Исследователи учли множество возможных факторов, включая эффект медикаментов, длительность заболевания и различия в отдельных областях мозга, но основной вывод остался прежним: глобальная плотность синаптических терминалей не коррелирует с тем, насколько хорошо люди выполняют широкие тесты на мыслительные способности.

Переосмысление изменений мозга и проблем мышления

Для широкой аудитории вывод таков: при шизофрении действительно наблюдается глобальное снижение крошечных точек контакта между нервными клетками, и эти контакты с возрастом постепенно уменьшаются у всех. Но именно такой тип изменений синапсов, по-видимому, не является прямой причиной пониженного IQ при шизофрении. Вместо этого более важную роль в нарушениях мышления и памяти могут играть другие характеристики мозговых связей — например, их пластичность, обработка сигналов на синапсах или изменения в других типах клеток. Для полного понимания причин когнитивных нарушений при шизофрении, вероятно, потребуются будущие методы визуализации, способные захватывать разные аспекты синаптической функции.

Цитирование: 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

Ключевые слова: шизофрения, плотность синапсов, нейровизуализация, когнитивная функция, старение