Otkriven 'električni potpis' shizofrenije i bipolarnog poremećaja

Mini-moždani organoidi i strojno učenje omogućili su preciznu identifikaciju mentalnih poremećaja kroz analizu neuronske električne aktivnosti

Mladen Smrekar utorak, 30. rujna 2025. u 22:55
Koristeći strojno učenje, istraživači s Johnsa Hopkinsa identificirali su zdrave i nezdrave obrasce na temelju električne aktivnosti 📷 JHU
Koristeći strojno učenje, istraživači s Johnsa Hopkinsa identificirali su zdrave i nezdrave obrasce na temelju električne aktivnosti JHU

Istraživači Sveučilišta Johnsa Hopkinsa razvili su mini-moždane organoide kako bi proučili elektrofiziološke obrasce povezane sa shizofrenijom i bipolarnim poremećajem. Organoidi su nastali preobrazbom krvnih i kožnih stanica pacijenata u matične stanice, koje zatim rastu u male, trodimenzionalne strukture nalik na ljudski mozak, s različitim vrstama neuronskih stanica i mijelinom koji omogućuje učinkovitu komunikaciju među živčanim stanicama.

Primjena strojnog učenja na električnu aktivnost mini-moždanih organoida otkrila je jedinstvene obrasce neuronske aktivnosti koji zdrave osobe razlikuju od pacijenata sa shizofrenijom i bipolarnim poremećajem 📷 JHU
Primjena strojnog učenja na električnu aktivnost mini-moždanih organoida otkrila je jedinstvene obrasce neuronske aktivnosti koji zdrave osobe razlikuju od pacijenata sa shizofrenijom i bipolarnim poremećajem JHU

Preciznost prepoznavanja mentalnih poremećaja iznosila je 83 %, a nakon primjene slabih električnih podražaja na organoide, koji su dodatno istaknuli neuronske impulse, točnost je porasla na 92%. Ti elektrofiziološki potpisi obuhvaćaju kompleksne obrasce pucanja neurona i izmjene u aktivnostima na različitim vremenskim razinama, stvarajući prepoznatljiv „električni potpis“ za svaki poremećaj.

Bolja dijagnostika, bolje terapije

Organoidi su smješteni na mikročip s mrežom elektroda koji simulira elektroencefalografiju (EEG), omogućujući detaljno bilježenje moždane aktivnosti. Ovaj pristup ne samo da može pomoći u dijagnostici, već nudi i platformu za testiranje lijekova. 

Preciznost prepoznavanja mentalnih poremećaja iznosila je 83 %, a nakon primjene slabih električnih podražaja na organoide točnost je porasla na 92 % 📷 JHU
Preciznost prepoznavanja mentalnih poremećaja iznosila je 83 %, a nakon primjene slabih električnih podražaja na organoide točnost je porasla na 92 % JHU

Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Bioengineering, otvara nove mogućnosti za razumijevanje neurobioloških mehanizama mentalnih bolesti na molekularnoj razini te potencijalno unapređuje dijagnostičke i terapijske postupke za shizofreniju i bipolarni poremećaj.