大腦「重新映射」功能紊亂導致阿爾茨海默病空間記憶障礙

2020-12-16 澎湃新聞

大腦「重新映射」功能紊亂導致阿爾茨海默病空間記憶障礙

2020-08-29 08:05 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創 JST 阿爾茨海默病

阿爾茨海默病是老齡化社會中最嚴重的疾病之一，但病因往往不清楚，也沒有合適的治療方法。許多阿爾茨海默病患者會出現空間記憶障礙，導致諸如遊走等症狀，給護理人員帶來很大壓力。然而，空間記憶損傷的原因一直不清楚。

由加州大學爾灣分校（University of California, Irvine）助理教授Kei Igarashi領導的研究小組闡明了導致阿爾茨海默病空間記憶損傷的腦迴路機制。研究小組使用了2014年在理化學研究所（RIKEN）開發的阿爾茨海默病模型小鼠，並使用電生理技術（1）分析了執行記憶行為的小鼠的大腦活動。結果表明，大腦區分不同位置的功能稱為「重新映射」（remapping）（2）受損，即健康大腦海馬（3）的功能受損。結果還表明，海馬功能障礙是由大腦內嗅皮層（4）的活動減少引起的。該研究於7月21日發表在《神經元》（Neuron）雜誌上。

該研究於7月21日發表在《Neuron》雜誌上

該研究結果表明，「重新映射」功能紊亂導致阿爾茨海默病的空間記憶障礙。在未來，改善大腦「重新映射」功能可能逆轉阿爾茨海默病患者的空間記憶損傷，例如使用腦深部刺激（Deep Brain Stimulation，DBS）療法。

這項研究是由理化學研究所（RIKEN）的團隊負責人Takaomi Saido和名古屋市立大學（Nagoya City University）的Takashi Saito教授共同進行的，是日本科學技術振興機構（Japan Science and Technology Agency）戰略基礎研究項目的一部分。

(1)電生理技術

這是一種直接測量電信號的方法，使用金屬電極記錄大腦活動。

(2)重新映射

定位細胞和網格細胞區分不同房間的功能。由於海馬體中有數不清的定位細胞，每次動物進入一個不同的房間，許多定位細胞的活動模式就會同時改變。由於每個房間中位置細胞組模式的組合是不同的，所以位置細胞的組合創造了不同位置的空間記憶。

(3)海馬

大腦的記憶中心。海馬體(在希臘語中是海馬的意思)之所以得名，是因為它的形狀與海馬相似。它有特殊的電路來存儲和回憶記憶信息。海馬體受損時，記憶也會受損。

(4)內嗅皮層

大腦的一部分，與海馬體一起形成大腦的記憶中心。來自大腦不同部位的信息通過內嗅皮層進入海馬體，並儲存在記憶中。儲存在海馬體中的信息通過內嗅皮層轉移到大腦的不同部位。因此，內嗅皮層的損傷也會引起記憶障礙。

參考文獻

Source：Japan Science and Technology Agency

Brain remapping dysfunction causes spatial memory impairment in Alzheimer's disease

Reference：

Heechul Jun, Allen Bramian, Shogo Soma, Takashi Saito, Takaomi C. Saido, Kei M. Igarashi. Disrupted Place Cell Remapping and Impaired Grid Cells in a Knockin Model of Alzheimer's Disease. Neuron, 2020; DOI: 10.1016/j.neuron.2020.06.023

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