MITを中心とする研究チームは、統合失調症に関連するGRIN2A遺伝子の変異が、新たな情報に基づいて脳が信念を更新する際に機能する「内側背側視床－前頭前皮質」回路の活動を低下させることを報告した。Nature Neuroscience誌に掲載された研究によると、実験においてこの変異を持つマウスは報酬条件の変化に応じて選択を切り替えるのが遅かったが、光遺伝学を用いて内側背側視床の神経を活性化させると、その行動が野生型マウスに近づいたという。
マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームによる研究で、統合失調症に関連するGRIN2A遺伝子の変異が、内側背側視床と前頭前皮質を結ぶ脳回路の活動を阻害することが明らかになった。
本研究は、MITのGuoping Feng氏とタフト大学医学部のMichael Halassa氏がシニアオーサーとして主導し、Tingting Zhou氏とYi-Yun Ho氏が筆頭著者として名を連ねているとMITは発表した。
研究チームは、内側背側視床と前頭前皮質を結ぶ経路を、実行機能や意思決定、さらには入力された情報に基づいて信念を更新する能力など、認知機能に関与する視床皮質回路の一部として位置付けている。
この変異が行動にどのような影響を与えるかを調査するため、Zhou氏はマウスが2つのレバーから選択して報酬を得る報酬学習実験を設計した。当初は一方のレバーから高い報酬が得られるが、その報酬を得るために必要な労力が時間とともに増大する仕組みである。MITによると、実験が進むにつれて野生型マウスは選択を調整し、費用対効果のバランスが変化した時点で報酬の低い選択肢へと切り替えたのに対し、GRIN2A変異を持つマウスは切り替えが遅く、選択肢の間で迷う時間が長かったという。
研究チームは、機能的超音波画像法と電気的記録を用いて、GRIN2A変異の影響を最も強く受ける脳領域が内側背側視床であることを報告した。また、この領域の神経活動は、報酬選択肢の相対的価値の変化を追跡していることも確認された。
一連の別の実験において、チームは光遺伝学を用いて変異マウスの内側背側視床の神経細胞を活性化させた。MITによると、この神経細胞に刺激を与えると、マウスの行動が変異のないマウスの行動に近づいたという。
本研究の根底にある仮説についてZhou氏は、脳が既存の期待値と新しい感覚入力を天秤にかける際の機能障害であると説明する。「統合失調症患者に起きているのは、以前からの信念を過度に重視してしまうことだ。彼らは現在の入力を十分に活用して以前の信念を更新できていない」とZhou氏は述べた。
研究チームは、統合失調症患者のうちGRIN2Aに変異を持つのはごく一部であると断りつつも、この回路の機能不全は少なくとも一部の患者において認知障害を引き起こす共通のメカニズムである可能性があると論じている。本研究はNature Neuroscience誌に掲載されており、チームは現在、この回路内で薬物治療の標的となり得る候補の特定に取り組んでいる。
