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A study of the spontaneous and evoked spindle activity in schizophrenic and control subjects

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Schlafspindeln als Biomarker für Schizophrenie

Europäische Forscher untersuchten mit elektrophysiologischen und Neurobildgebungsverfahren die Hirnaktivität in der Schlafphase bei Schizophreniepatienten.

Gesundheit

Schlafspindeln sind Aktivitätsmuster im Gehirn, die den Übergang zwischen Schlafphase 1 und Schlafphase 2 (der Tiefschlafphase) markieren. Eine Analyse dieser Wellenmuster könnte Aufschluss über wichtige Hirnaktivitäten geben, wobei elektrische Muster im Schlafzustand die Ursachen neurologischer Störungen erhellen könnten. Im Schlafzustand sind psychotische Symptome und kognitive Leistungsschwächen, die EEG (Elektroenzephalographie)-Untersuchungen bei wachen Schizophreniepatienten sonst häufig erschweren, vernachlässigbar. Ein Forscherteam des EU-finanzierten Projekts SPINDLESINSCHIZO untersucht, inwieweit sich typische Wellenmuster in der Schlafphase – so genannte Schlafspindeln – als Biomarker für eine Schizophrenieerkrankung eignen. Neuerliche Studien hatten herausgefunden, dass bei Schizophrenie die Spindelparameter im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich reduziert sind. Teilnehmer an der SPINDLESINSCHIZO-Studie waren Schizophreniepatienten, Patienten unter Antipsychotika und Kontrollpersonen. An allen wurden die EEG-Muster untersucht, insbesondere langsame Wellen und Schlafspindeln. Weiterhin wurden die EEG-Aktivität einschließlich der Oszillationen von langsamen Wellen (1Hz) und so genannte K-Komplexe (lange Wellen) charakterisiert. Insgesamt wurde bei 110 Probanden in der Schlafphase ein durchgängiges hochauflösendes EEG erstellt. Schizophreniepatienten wiesen weniger Schlafspindeln auf sowie eine integrierte Spindelaktivität (ISA) in der präfrontalen, zentroparietalen und temporalen Hirnregion. Störungen der langsamen Wellen waren jedoch nicht nachweisbar. Die Ergebnisse von SPINDLESINSCHIZO sind insofern bedeutsam, als Defizite bei den Schlafspindeln auf Fehlfunktionen neuronaler Schaltkreise zurückzuführen sind, die bei nicht an Schizophrenie erkrankten Probanden unter Antipsychotika nicht auftraten. Eine weitere wichtige Schlussfolgerung war, dass die defekten Schaltkreise im Thalamus lokalisiert sein könnten, da die Zellen dieser Region am Zustandekommen von Schlafspindeln beteiligt sind. Die Aktivität der Schlafspindeln könnte daher als zuverlässiger Marker für Schizophrenie gelten. Inwieweit sich defekte Schlafspindeln als Biomarker eignen, wird Schwerpunkt künftiger Forschung sein. Die Forscher untersuchen, ob eine niedrige EEG-Aktivität allgemein mit Schizophrenie assoziiert werden kann. Sollte dies der Fall sein, können Nachtuntersuchungen an Schizophreniepatienten in praxisbezogenen Umgebungen wie Kliniken oder Krankenhäusern durchgeführt werden. Eine weitere Forschungsrichtung ist die Charakterisierung des Beginns einer Schlafspindeln, insbesondere weil sie sich durch langsame Wellen ankündigt. Ein therapeutischer Ansatz bestünde also eventuell darin, Schlafspindeln bei Schizophreniepatienten zu "induzieren". SPINDLESINSCHIZO lieferte die Grundlagen für die genauere Erforschung der Pathophysiologie von Schizophrenie, eine der bislang größten Herausforderungen in der modernen Psychiatrie. Durch Erkennung von Hirnfehlfunktionen könnten sich Therapien verbessern lassen, und die Erkenntnisse könnten Aufschluss über die Rolle von Schlaf bei Lern- und Entwicklungsprozessen liefern.

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