- 연구원들은 쥐의 인지 저하 뒤에 있는 신경 메커니즘을 조사했습니다.
- 그들의 연구에 따르면 일부 노인들은 신경 수준에서 연령 관련 영향을 경험함에도 불구하고 인지 쇠퇴에 탄력적일 수 있습니다.
- 연구원들은 이러한 보상 메커니즘에 대한 추가 연구가 노화 관련 인지 저하에 대한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있다고 결론지었습니다.
연구에 따르면 기억을 담당하는 뇌 영역인 해마는 패턴 분리와 패턴 완성이라는 두 가지 상호 보완적인 과정을 수행합니다.
패턴 완성은 몇 가지 세부 사항이 변경되더라도 한 달 후 다시 방문했을 때 장소를 기억하는 능력으로 설명할 수 있습니다.반면 패턴 분리는 방문할 때마다 어떤 대화가 있었는지 기억하고 서로 혼동하지 않는 것입니다.
인간과 설치류는 나이가 들면서 패턴 분리 능력이
CA3 네트워크가 기억에 미치는 영향에 대한 직접적인 연구는 연구자들이 노화 관련 기억 문제를 개선하기 위한 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.가장 최근에 연구자들은 이 CA3 네트워크가 젊고 나이든 쥐의 기억력에 어떻게 영향을 미치는지 연구했습니다.
연구자들은 뇌에서 패턴 분리에 결함이 있음에도 불구하고 일부 늙은 쥐가 어린 쥐와 유사한 기억력 작업을 수행할 수 있음을 발견했습니다.
연구는
쥐 연구
연구를 위해 연구자들은 4마리의 어린 쥐(3~6개월령)와 14마리의 나이든 쥐(22~26개월령)를 얻었습니다. 시작하기 위해 쥐는 수중 미로에서 행동 테스트를 받았습니다.
그런 다음 연구자들이 CA3 뇌 영역의 측면 가장자리를 모니터링할 수 있도록 하이퍼드라이브 임플란트 수술을 받았습니다.
그 후, 그들은 미로 수조에서 물속에 잠긴 탈출 플랫폼을 찾기 위해 8일 동안 훈련을 받았습니다.미로에서 6번마다 '탐사 시험'으로 간주되었으며 처음 30초 동안 탈출 플랫폼이 포함되지 않았습니다.
연구원들은 이러한 프로브 시도 동안 쥐의 평균 검색 근접 점수를 사용하여 학습 지수를 계산했습니다.240점 이상의 점수를 받은 쥐는 "노인 기억 장애"로 분류되었고, 학습 지수가 240 미만인 쥐는 "노인 기억력 장애"로 분류되었습니다.
그런 다음 연구자들은 채집 세션, 순환 트랙 훈련 및 추가 수중 미로 테스트 동안 쥐의 인지 능력을 추가로 분석했습니다.
예상대로, 그들은 기억력이 손상된 나이든 쥐가 젊은 쥐보다 다양한 작업에서 더 나쁜 수행을 했으며 이것이 해마 CA3 영역의 특정 부분에서 과잉 행동과 일치한다는 것을 발견했습니다.
그러나 그들은 또한 노화된 기억력 장애가 있는 일부 쥐가 신호를 보였지만 어린 쥐와 유사하게 수행한다는 것을 발견했습니다.CA3 지역의 동일한 변경 사항.
기본 메커니즘
연구 결과를 설명하기 위해 연구자들은 알츠하이머병과 파킨슨병과 같은 신경학적 상태에서 임계값을 넘을 때까지 행동 결함이 거의 없다고 지적했습니다.
그들은 미로 점수가 어린 쥐의 점수와 가장 손상된 나이든 쥐의 점수 사이의 연속체에서 발생했기 때문에 일부 나이든 쥐가 젊은 쥐와 유사하게 수행한 이유를 설명할 수 있다고 말했습니다.
이 연구의 주 저자이자 존 홉킨스 대학의 Knierim 연구소의 이희경은 근본적인 메커니즘에 대해 질문을 받았을 때 억제성 뉴런이 역할을 할 수 있다고 Medical News Today에 말했습니다.
“해마에서 억제성 뉴런의 수는 나이가 들면서 감소합니다. 이전 연구 [… ]에 따르면 해마의 여러 하위 영역에 있는 억제 뉴런은 기억력 손상(AU) 및 기억력 손상(AI) 노화 쥐 모두에서 감소하지만, 특히 치상회 하위 영역의 문짝에 있는 억제 뉴런은 AI에서 감소하고, 그러나 AU 쥐는 아닙니다."리는 설명했다.
"패턴 분리 계산을 지원하는 두 개의 하위 영역인 치상회와 근위 CA3 사이에 복잡한 피드포워드 및 피드백 연결이 있다는 점은 주목할 만합니다. 여기와 억제의 균형은 네트워크 역학에서 필수적인 역할을 합니다.”라고 그녀는 덧붙였습니다.
"기억이 손상되지 않은 [나이 든] 쥐의 한 가지 가능한 보상 메커니즘은 [뇌의] hilus 영역에만 있는 억제 뉴런의 보존이 패턴 분리를 선호하기 위해 연령 관련 흥분-억제 불균형을 극복하기에 충분할 수 있다는 것입니다."
— 이희경, 연구 저자
박사신경과학자이자 MIT 슬론 경영대학원 교수인 타라 스와트 비버(Tara Swart Bieber)는 MNT와의 인터뷰에서 신경가소성도 역할을 할 수 있다고 말했다.
“신경가소성, 즉 평생 동안 뇌를 다시 연결하는 능력은 이러한 보상을 뒷받침하는 메커니즘일 가능성이 높습니다. 노년에는 더 힘들지만 약해진 경로를 우회할 수 있는 새로운 연결을 만드는 것이 가능합니다. [...] 또한 사람들은 뇌졸중이나 뇌 수술 후에 완전히 회복할 수 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다.
다음 단계
연구자들은 노화된 기억력 장애가 있는 쥐의 보상 메커니즘을 이해하여 노화 관련 인지 저하를 예방하는 방법을 이해하기 위한 추가 연구가 필요하다고 결론지었습니다.
향후 연구 방향에 대한 질문에 Lee는 다양한 유형의 뉴런을 결정하는 것이 표적 치료의 핵심이 될 것이라고 말했습니다.
"억제 뉴런이 노화에 취약한 이유를 이해하기 위한 향후 연구는 해마의 억제를 증가시켜 노화 관련 기억 문제를 개선하는 치료 전략을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다."
— 이희경, 연구 저자
또한, 억제성 뉴런에는 다양한 하위 유형이 있으며 각 하위 유형의 기능적 특이성을 이해하면 표적 개입이 가능하다고 덧붙였습니다.
박사Bieber는 또한 노인들이 나이를 더 효율적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있는 생활 습관에 대한 연구가 이러한 보상 메커니즘에 대한 이해를 향상시킬 수 있다고 말했습니다.
연령 관련 기억력 감퇴 예방에 대해 보다 일반적으로 질문했을 때 Dr.비버는 이렇게 말했다.
"평생 동안 새로운 학습, 즉 뇌를 변화시킬 만큼 집중도가 높은 새로운 언어, 스포츠, 악기 등을 배우는 것은 성인기에 뇌를 위해 할 수 있는 최선의 일입니다."
