阿尔茨海默氏症:血氧水平可以解释为什么记忆力减退是早期症状
萨塞克斯大学的科学家们首次记录了海马体中的血氧水平,并提供了实验证明,为什么该区域通常被称为“大脑的记忆中心”,容易受到损伤和退化,这是阿尔茨海默氏症的前兆疾病。
为了理解为什么这个区域如此敏感,苏塞克斯大学研究人员以心理学和苏塞克斯神经科学学院的凯瑟琳·霍尔博士为首,研究了小鼠海马的大脑活动和血流。然后,研究人员使用模拟来预测,供应给离血管最远的海马神经元的氧气量仅足以让细胞保持正常工作。
苏塞克斯大学心理学高级讲师 Catherine Hall 博士说:
“这些发现是寻找阿尔茨海默病预防措施和治疗方法的重要一步,因为它们表明增加海马体的血流量可能真正有效地防止损伤的发生。
“如果增加海马体的血流量对于保护大脑免受阿尔茨海默氏症等疾病的影响是正确的,那么它将进一步强调定期锻炼和低胆固醇饮食对长期大脑健康的重要性。
“我们认为海马体存在于一个分水岭上。正常情况下几乎没有问题,但是当其他任何事情发生减少脑血流量时,海马体中的氧气水平会降低到阻止神经元工作的水平。我们认为这可能就是阿尔茨海默病首先导致记忆问题——因为早期血流量减少会阻止海马体正常工作。
“使您面临心脏病发作风险的相同因素使您更容易患上痴呆症。那是因为我们的大脑需要足够的血流来提供能量——以氧气和葡萄糖的形式——这样脑细胞才能正常工作,并且因为血液流动可以清除废物,例如在阿尔茨海默病中积聚的β淀粉样蛋白。
“现在我们想发现海马体中较低的血流量和氧气水平是否是导致阿尔茨海默病中 β 淀粉样蛋白开始积聚的原因。了解导致早期损伤的原因对于帮助我们学习如何治疗或预防疾病非常重要.”
承担主要实验的苏塞克斯大学心理学研究员 Kira Shaw 博士报告说:
“我们发现海马体的血流量和氧气水平低于视觉皮层。此外,当神经元活跃时,视觉皮层的血流量和氧气水平会大幅增加。这为饥饿的神经元提供能量但是,在海马中,这些反应要小得多。”
科学家们还发现,海马体中的血管含有较少的 mRNA 转录本(制造蛋白质的代码),用于形成血管扩张的蛋白质。此外,扩张小血管的细胞(称为周细胞)在海马体中与视觉皮层中的形状不同。
肖博士总结道:“我们认为海马体的血管扩张能力不如视觉皮层。”
Story Source:
Materials provided by University of Sussex. Original written by Anna Ford. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
K. Shaw, L. Bell, K. Boyd, D. M. Grijseels, D. Clarke, O. Bonnar, H. S. Crombag, C. N. Hall. Neurovascular coupling and oxygenation are decreased in hippocampus compared to neocortex because of microvascular differences. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23508-y