Protective effect of pro-cognitive training during adolescence on neuronal coordination deficit in a pharmacological model of schizophrenia.

Abstract

Schizofrénia je závažné neuropsychiatrické ochorenie charakterizované pozitívnymi, negatívnymi a kognitívnymi symptómami, ktoré narúšajú fungovanie jedinca v spoločnosti a predstavujú tak enormnú záťaž pre neho samotného, jeho blízkych aj spoločnosť. Napriek tomu, že kognitívny deficit tvorí integrálnu súčasť schizofrénie a je najsilnejším prediktorom pre fungovanie v spoločnosti, neexistuje preň žiadna zavedená liečba. Vyhýbanie sa skrytému miestu na plynulo rotujúcej aréne (Carousel) vyžaduje kognitívnu kontrolu a je animálnym modelom kognitívnej koordinácie informácií z disociovaných priestorových rámcov, ktorá je narušená v akútnom farmakologickom aj neurovývinovom modeli schizofrénie u potkana. Kognitívny tréning na rotujúcej aréne počas adolescencie výrazne zmierňuje kognitívny deficit počas dospelosti v neurovývinovom modeli schizofrénie u potkana a zlepšuje i neurálnu koordináciu (oscilácie v beta a gama pásme), ktorá je nevyhnutným predpokladom kognitívnych procesov. Zisťovali sme, či kognitívny tréning počas adolescencie odstráni deficit neuronálnej koordinácie pozorovaný po akútnom systemickom podaní antagonistu NMDA receptorov MK-801 v dospelosti. Časť potkanov bola počas adolescencie trénovaná v úlohe Carousel, druhá časť podstúpila iba handling. Dospelé potkany boli dvakrát po 5 minút...

Schizophrenia is a severe neuropsychiatric disorder characterized by positive, negative and cognitive symptoms with poor functional outcomes, placing an enormous burden on the individual, caregivers and society. Although deficits in cognition are an integral part of the disease and the best predictor of functional outcomes, there is as yet no established treatment addressing them. Avoidance of a hidden place on a continuously rotating arena (Carousel) requires cognitive control and is a rodent model of cognitive coordination of information from dissociated spatial frames, which is impaired in acute pharmacological and neurodevelopmental model of schizophrenia. Cognitive training on the Carousel during adolescence alleviates adult cognitive deficit in a neurodevelopmental model of schizophrenia and improves neural coordination (oscilations in the beta and gamma band), which is thought to be necessary for cognition. We examined if cognitive training during adolescence eliminates the deficit in neuronal coordination observed in adult rats after acute systemic NMDA receptor antagonist MK-801 (0.15 mg/kg). During adolescence, rats were either trained in spatial avoidance on Carousel or merely handled. As adults, rats received two 5-min exploration sessions in the same (A/A) or in two distinct...