阿尔茨海默症研究:噪音诱发的神经元记忆关闭(图)

负责新体验的神经元会干扰包含记忆的神经元的信号,从而干扰记忆的回忆,至少在老鼠身上是这样。前不久德国神经退行性疾病中心(DZNE)的Martin Fuhrmann研究小组在科学杂志《自然神经科学》上报道了这一现象。这项研究的结果有可能为老年痴呆症(Alzheimer)的记忆障碍提供新的线索。

Martin Fuhrmann研究小组称:海马体是一个负责记忆的大脑区域,在阿尔茨海默病早期受到影响。海马体的神经元对我们的经历做出反应,并建立网络来储存这些记忆。因此,经验和学到的内容可以被回忆起来:例如,我们可以记住回家或工作的路。患有痴呆症的人很难恢复这种记忆,因为海马体中的一个特定区域,即所谓的CA1区域,负责空间记忆,受到阿尔茨海默病病理学的强烈影响。到目前为止,人们认为“包含”记忆的神经元受到疾病的损害,以至于它们无法被重新激活,最终失去记忆。显然,阿尔茨海默病期间遗忘的过程至少在一个小鼠模型中是以不同的方式进行的:Martin Fuhrmann研究小组调查了在其大脑中有类似于阿尔茨海默病患者蛋白质沉积(所谓淀粉样β斑块)的小鼠。这些沉淀物导致这些老鼠出现类似于阿尔茨海默病的症状。研究人员发现,在患病的老鼠身上,负责记忆的神经元仍然活跃。然而,记忆失败了。

其他神经元信号的记忆干扰

“原因是新的经验编码神经元干扰了含有记忆的神经元的信号,并将它们与它们的信号叠加,”DZNE的小组负责人Martin Fuhrmann博士说它就像一个嘈杂的电视信号:画面变得漫射和扭曲;你甚至可能看到像素或条纹。在老鼠的大脑里也发生了类似的事情:干扰信号抑制了它们的记忆。这种紊乱显然是大脑病理变化的结果。”

当健康的老鼠记住一个情况,比如学习一条新的道路或探索一个新的环境,神经网络将被重新激活,这是在编码最初的经验活跃。为了找出这种神经网络的实际情况,研究人员进行了一项实验:他们让健康的以及患有阿尔茨海默病的小鼠探索一个新的环境。借助一种特殊的显微镜方法双光子活体显微镜,研究人员能够跟踪海马中单个神经元的活动。

几天后,当老鼠暴露在同一个环境中时,两组的表现都不同:健康老鼠记住了环境;有阿尔茨海默病样病理的老鼠没有。他们探索环境,好像这是他们的第一次经历。这与大脑活动的不同有关。这项研究的第一作者、Martin Fuhrmann研究小组的博士后斯特凡尼·波尔博士解释说:“在患病的老鼠身上,我们不仅发现了编码记忆的活跃神经元,还发现了一组包含新环境信息的活跃神经元。这些新奇的包含神经元的信号引起了编码神经元的记忆叠加干扰信号。”

为了证实这一点,研究人员采用了一种基于化学分子和遗传学结合的技术:“化学遗传学”。因此,编码新奇的神经元对特定的化学分子作出反应应用这个分子,我们能够调节这些神经元的活动。它的工作原理就像一个开关,分子按下了开关。

新颖神经元的开关

“就像那样,我们能够专门针对编码新信息的神经元,并控制这些神经元的活动,开关它们,”马丁·富尔曼解释说在患病的老鼠身上,我们关闭了这些神经元,而在健康的老鼠身上,我们却做了相反的事情。“因此,一方面可以减少干扰噪音,另一方面也可以人工诱发干扰噪音。”这在老鼠的行为中很明显:“阿尔茨海默病样的老鼠现在又能识别环境,它们的记忆恢复。然而,健康老鼠的记忆却受到了人工噪音的影响。

“这项研究的结果表明了一个先前未知的机制,可能导致阿尔茨海默病的记忆障碍,”马丁·富尔曼解释说想象一下未来的治疗方法,我们也许能够拯救那些患有老年痴呆症或其他影响记忆的疾病的人的记忆。我们可以通过未来的方法降低这些噪声诱导神经元的活性来达到这一目的。此外,它可能有助于个人遭受创伤后应激障碍。在这里,噪音诱发的神经元可以被人工激活,以干扰旨在覆盖它的创伤性记忆。剩下的问题是,我们的研究成果能否转化为人类的成果,必须由未来的研究来回答。”

六月阿尔茨海默症宣传月 四场在线讲座向全球开放

目前全球至少有5000万阿尔茨海默病患者,到2050年,这个数字预计将达到1.5亿左右……

《亚省时报》报道:

六月为阿尔茨海默宣传月,由亚利桑那大学,Mind Crowd Tgen,迈阿密大学米勒医药学院,亚利桑那州立大学、約翰斯·霍普金斯大学联合主办的四场在线讲座,将向全球读者开放,邀请专家与大家深入探讨与健康的大脑衰老,护理和阿尔茨海默氏病有关的不同主题。

地点:此活动是虚拟(在线)的!您只需要互联网或数据连接。

点击下列链接注册活动并获取日志:

6月11日:https://tinyurl.com/mindcrowd-food

6月18日:https://tinyurl.com/mindcrowd-exercise

6月25日:https://tinyurl.com/mindcrowd-music

6月28日:https://tinyurl.com/mindcrowd-espanol

时间:6月11、18、25、28日四天,每次一小时

美国东部标准时间晚上7点/太平洋标准时间下午4点开始

日期和主题:

6月11日:营养与大脑–通过烹饪演示

6月18日:锻炼身体和大脑–进行小组锻炼

6月25日:音乐与老年痴呆症-现场音乐表演

6月28日:西班牙语会议–营养,运动和音乐与大脑

每次讲座为时一小时,前三场用英语讲解,后一场为西班牙语专场。邀请主题专家在线讲解,并回答与会者的问题。

有任何问题,可发邮件:Mind-Crowd@arizona.edu或致电520-626-9621联系。

(美国华文网 圣地亚哥华文网俊隽编发 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com)