Ett av symposiene på konfe-ransen i Firenze hadde følgende tittel: Brain inhibitory systems in ADHD and Tourette Syndrom. Foredragsholdere her var Flora Vaccarino, Paul Lombroso og James Leckman, alle fra Child study senter ved Yale, og vår egen Kerstin von Plessen fra Universitetet i Bergen.

Dr. Flora Vaccarino gikk i sitt foredrag Development of brain inhib-itory systems and their possible involvement in Tourette Syndrom, gjennom en studie basert på data fra den amerikanske tourette-foreningens Brain Bank. Dette er en ordning som er opprettet slik at personer med Tourettes syndrom (TS) kan donere hjernen sin til forskning – post mortem.

Tics – normale responser i for stor dose

Vaccarino startet foredraget med å gå igjennom de grunnleggende kjennetegnene på TS-diagnosen. Vi vet egentlig lite om hvorfor noen utvikler TS, og hvorfor mange blir bedre med alderen. Tics er i utgangspunktet helt normale motoriske og vokale responser som utføres i situasjoner der de ikke er hensiktsmessige, eller hvor de er upassende. De er repetitive, stereotype, og har ikke noe annet formål enn å utføre handlinger som personen føler seg tvunget til. For midlertidig å gi etter for en trang, eller for å lindre angst. Flere gener antas å ha innvirkning på utviklingen av TS, men hvert enkelt antas å ha relativ begrenset betydning. Her gjenstår mye forskning. Det er også sterkt fokus på mulige miljøvariablers betydning, som lav fødselsvekt og forhold under svangerskapet, for eksempel hypoksi.

Basalgangliene, viktig for motorikken

Vaccarino brukte foredraget videre til å snakke om det komplekse nettet av nevroner som fremmer og hemmer motorisk aktivitet, med fokus på basalgangliene, eller de basale nervekjerner som de også kalles. Avbildingsstudier som omfatter basalgangliene har vist at volumet av nucleus caudatus er redusert både hos barn og voksne med TS. Videre er det også målt redusert volum av putamen og globus pallidus, men bare hos voksne. Det er snakk om små forskjeller, Vaccarino nevner at det er målt en reduksjon i volum på i gjennomsnitt 5 %, men reduksjonen er konsistent. Dette er nervekjerner som ligger dypt nede i begge hjernehalvdeler, de er forbundet med hverandre gjennom et tett nett av nevroner, og de har betydning for start og korrigering av sekvenser med lærte motoriske bevegelser. Basalgangliene mottar input fra korteks og thalamus, og består av projeksjonsnevroner som har direkte og indirekte forbindelser til nerveceller i andre kjerner og deler av korteks, og internevroner som bare har forbindelse til andre celler i samme kjerne.

Et komplekst kontrollsystem

I basalgangliene er det to parallelle nervebaner som bidrar til å utløse eller hemme motorisk aktivitet. Sammen bidrar dette systemet til å koordinere den motoriske adferden. Det forteller oss hva skal vi gjøre – eller ikke gjøre – som neste handling. Skal vi gå, stå eller sitte? Eller skal vi sove? Dette er grupper av nervebaner som er knyttet til hverandre gjennom selvforsterkende sløyfer, som sørger for en dynamisk balanse som er synkronisert med aktiviteten høyere opp, i korteks, hippocampus og thalamus.

Dopamin er en viktig nevrotransmitter og stimulerer til motorisk aktivitet ved å aktivere de direkte forbindelsene, og hemme de indirekte. Dette er blant annet noe av virkningsmekanismen for symptomene på Parkinson, hvor pasientene har vansker med å starte bevegelser. Dynamikken i dette nettverket synes også å være en patofysiologisk mekanisme av stor betydning for TS. I basalgangliene og striatum er det en type nevroner som kalles Parvalbumin+-nevroner. Disse benytter Parvalbumin, et protein som også finnes i muskler som har evnen til å trekke seg raskt sammen. Internevroner av denne typen har en sterk hemmende effekt, og danner et nett av inhibitoriske synapser i basalgangliene som bidrar til at terskelen for fyring, dvs. terskelen for å aktivere en motorisk respons, øker når de får input fra korteks.

Avansert tellemetode viktig

Det er foreløpig ikke utført studier som har undersøkt om det er kvantitative avvik i antall hjerneceller hos TS-pasienter. Det er derfor igangsatt et arbeid for å analysere dette på grunnlag av hjernene til TS-pasienter som er donert til hjernebanken. Analysene er basert på at det tas tynne snitt (autopsi) fra de aktuelle områdene, og opptellingen gjøres ved en såkalt stereologisk metode, der de aktuelle nevronene fargemarkeres. Ved hjelp av elektromikroskop gjennomgår snittene en optisk dataanalyse hvor det foretas en sampling av de aktuelle nevronene. Resultatet av opptellingen sammenlignes statistisk med tilsvarende resultat fra normale snitt.

Til nå omfatter dette arbeidet kun fire hjerner som er sammenlignet med fem hjerner fra friske kontrollpersoner. Årsaken til at tallet ikke er høyere, er utvalgskriteriene som ekskluderer hjerner med mulige andre kjente dysfunksjoner som alzheimer, parkisnon, ADHD, schizofreni etc. Studien er et samarbeid mellom flere medisinske universiteter i USA, der Yale er med som en sentral aktør.

De første resultatene fra banken

Det ble nokså raskt gjort funn som viser at antallet inhibitoriske internevroner i striatum (globus pallidus og putamen) er signifikant lavere hos pasienter med alvorlig TS. Dette funnet var mest markert for nevroner i nucleus caudatus hvor reduksjonen var på nesten 60 %, mens den var noe mindre i putamen, hvor den var noe over 38 %. Derimot var det en økning av slike nevroner i globus pallidus i TS-hjernene sammenlignet med hjernene fra kontrollpersonene. Her kan det muligens være snakk om en kompensatorisk mekanisme. Dette er nevroner som forbinder de andre to kjernene i basalgangliene med thalamus. Videre synes det som om reduksjonen av de inhibitoriske nevronene, for eksempel i nucleus caudatus, er spesifikke, og ikke et uttrykk for et tap av nevroner generelt. Vaccarino understrekte også at dette er funn som er gjort hos personer som har hatt en alvorlig grad av TS, der symptomene ikke har blitt borte eller redusert med alderen. Generalisering til mildere tilfeller av TS kan derfor ikke gjøres uten videre. Det ble også funnet en signifikant reduksjon av en annen type internevroner som finnes i nucleus caudatus, samt putamen og nucleus accumbens (en kjerne som har nær tilknytning til nucleus caudatus). Disse benytter signalstoffet acetylkolin og finnes i to typer, store og små kolinerge nevroner. Det er de store som er signifikant redusert i antall i de undersøkte TS-hjernene. De har blant annet betydning for belønnings-, avhengighets- og fryktreaksjoner og latter, og virker på muskulære sammentrekninger perifert. Færre nevroner holder tilbake motoriske impulser? Vaccarino oppsummerer funnene på følgende måte. Det er en betydelig reduksjon av to typer inhibitoriske nevroner i Nucleus Caudatus, pravalbumin internevroner og kolinerge internevroner. Dette er nevroner som er tett knyttet til hverandre, og den samlede reduksjonen kan bety en økt tendens til at motoriske impulser som kommer fra korteks blir utløst. De har normalt en sterk hemmende innflytelse og bidrar til å dempe ned eller holde tilbake mange av de impulsene og responsene som ellers vil virke forstyrrende.

Konkret kunnskap om TS

Denne forskningen er ennå bare i startgropa. Økningen av antallet undersøkte hjerner vil med tiden bidra til at det blir gjort flere statistisk signifikante funn. En vil dermed kunne sette større lit til resultatene. Vaccarino påpekte imidlertid at funnene vil være forstyrret av at det er en mangelfull kontroll over viktige ting som betydningen av andre sykdomstilstander, dødsårsak og omstendigheter rundt dødsfall etc. Videre kan en tenke seg aldersmessig interferens i og med at personene som har donert sine hjerner som oftest vil være godt oppi årene. Andre viktige problemstillinger som står for tur, er om utløpere fra nevroner i de områdene Vaccarino tok for seg, såkalt perifer migrering, som normalt skjer i løpet av utviklingen, er dårligere hos TS-pasienter enn hos andre.

For min egen del må jeg si at dette er tungt stoff for en som ikke har spesialkunnskap om nevrobiologi, og en skal holde tunga temmelig rett i munnen når det skal skilles mellom de mekanismene som hemmer og fremmer adferd. Men dette er også en type studier som bidrar til å undersøke de mer teoretiske antagelsene om hjernens dysfunksjon på en svært konkret måte. Og med tiden vil de dermed kunne gjøre tics og TS mer forståelig for oss.  

 

Sørg for at du siterer riktig fra denne artikkelen:
Midtlyng, E (2007): Ny Tourettes forskning fra hjernebank.
 INNSIKT;4:28-31

TRYKK HER FOR Å LESE FLERE ARTIKLER I SAMME UTGAVE