Er hjernens myelinering påvirket ved psykose?

Disputas og prøveforelesning ble avholdt på Diakonhjemmet sykehus 1. november. Prøveforelesningens tittel var: Impact of sociodemographic, genetic and health factors on white matter development and aging in humans.

Doktorgradens tittel var: Probing the dysmyelination hypothesis in schizophrenia spectrum and bipolar disorders – Methodological appraisal and clinical investigations of cerebral grey and white matter myelination.

Stener Nerland gjennomførte arbeidet i forskningsgruppen Imaging Psychosis ved Diakonhjemmet sykehus under veiledning av professor Ingrid Agartz. Han er også tilknyttet Universitetet i Oslo og Norsk senter for forskning på mentale lidelser (NORMENT).

– Det har vært en glede å følge Stener og hans forskningsgruppe i arbeidet med denne viktige forskningen. Stener har jobbet hardt i mange år for å fullføre disse studiene og i tillegg er han en som alltid stiller opp når andre trenger hjelp. Det er mye vi ennå ikke vet om hvorfor noen utvikler psykose og hvordan psykose og medisiner påvirker på hjernen. Derfor er vi veldig stolte av Steners doktorgrad, sier Ragne Gjengedal, enhetslederleder ved Enhet for klinisk forskning og innovasjon.

Hva er myelin og hvordan kan vi måle det?

Hjernen består av hvit og grå substans som begge inneholder en fettinnholdig substans kalt myelin. Myelinet spiller en viktig rolle for hjernens funksjon ved å isolere nervefibrene og regulere hastigheten til nervesignalene. Ved hjelp av magnetresonanstomografi (MR) kan vi undersøke både hjernebarkens myelinering og andre myelinrelaterte egenskaper i hvit substans. Dette kan gi oss verdifull innsikt i hvordan myelinering påvirker hjernens funksjon og kan hjelpe forskere med å bedre forstå en rekke tilstander.

Til tross for myelinets viktige rolle kan det være utfordrende å måle hjernens myelinering nøyaktig. Tekniske forhold kan påvirke målingene og det er ikke alltid enkelt å koble MR-baserte mål opp mot mikrostruktur. I dette prosjektet ble det brukt to ulike men komplementære metoder for å undersøke myelinrelaterte egenskaper ved hjernevevet: T1w/T2w-ratioen i hjernebarken og diffusion tensor imaging (DTI) i hvit substans.

Doktoravhandlingen oppsummert

I den første studien utarbeidet Nerland og kollegaer en optimalisert prosesseringsstrøm for å regne ut T1w/T2w-ratioen. De brukte deretter denne for å studere hjernebarkens myelinering og sammenhenger med alder og antipsykotisk medisinering hos deltagere med og uten schizofreni og bipolare lidelser. I den tredje studien undersøkte de mikrostruktur i hvit substans og hørselshallusinasjoner hos pasienter med schizofreni ved hjelp av DTI.

Funnene i den første studien viste at samsvaret mellom T1w/T2w-ratioen og de forventede myelinfordelingene varierte avhengig av MR-skanner og datakvalitet, og at målingene kunne være lite reliable slik at repeterte målinger ga forskjellige resultat. De fant også at dette til en viss grad kunne forbedres ved hjelp av enkelte prosesseringsmetoder. Disse funnene er verdifulle for forskere som bruker lignende metoder for å studere hjernebarkens myelinering.

I den andre studien brukte de en optimalisert prosesseringsstrøm fra den første studien. De fant ikke tegn på at pasientene med schizofreni og bipolar lidelse hadde lavere myelininnhold i hjernebarken. Derimot tydet funnene på at høyere alder ikke var forbundet med lavere T1w/T2w-ratio hos pasientene med schizofrendidiagnoser, i motsetning til kontrollene. I tillegg så de en effekt av antipsykotiske medisiner som kunne forklare noe av denne forskjellen i sammenhengen mellom T1w/T2w-ratioen og alder. Dette er i tråd med tidligere funn om at antipsykotiske medisiner kan påvirke hjernebarkens myelinering.

I den tredje studien brukte de DTI for å teste hypotesen om at hvit substans er påvirket hos pasienter med hørselshallusinasjoner den siste uken før klinisk inklusjon, spesielt i områder som er involvert i lyd- og språk-prosessering. I motsetning til denne hypotesen indikerte funnene at det var pasientene uten hørselshallusinasjoner som skilte seg mest fra kontrollene. Dette bryter med tidligere forskning og kan tyde på at forholdet mellom hvit substans og hørselshallusinasjoner er mer komplisert enn man tidligere har trodd.

Prosjektet viser at myelin kan være påvirket ved schizofreni og bipolar lidelse, men at framtidige studier bør ta i bruk godt validerte metoder for å måle hjernens myelinering. Det vil være spesielt interessant å kartlegge effektene av antipsykotiske medisiner på hjernebarkens myelinering. Framtidige studier bør også undersøke myelineringen i hvit og grå substans under hjernens utvikling og ved de forskellige fasene i sykdommen.

Se hele kunngjøringen (med.uio.no)