- 研究人员调查了大鼠认知能力下降背后的神经元机制。
- 他们的研究表明，尽管在神经元水平上经历了与年龄相关的影响，但一些老年人可能对认知能力下降具有弹性。
- 研究人员得出结论，对这些补偿机制的进一步研究可能有助于开发与年龄相关的认知衰退的治疗方法。
研究表明，海马体是大脑中负责记忆的区域，它执行两个互补的过程：模式分离和模式完成。
模式补全可以描述为当你在一个月后回到某个地方时记住访问某个地方的能力，即使某些细节发生了变化。另一方面，模式分离是记住每次访问期间发生了哪些对话，而不是将它们相互混淆。
随着人类和啮齿动物年龄的增长，它们的模式分离能力
直接研究 CA3 网络对记忆的影响可以帮助研究人员开发治疗方法来改善与年龄相关的记忆问题。最近，研究人员研究了这种 CA3 网络如何影响年轻和老年大鼠的记忆能力。
研究人员发现，一些老年大鼠在记忆任务中的表现与年轻大鼠相似，尽管它们的大脑在模式分离方面表现出缺陷。
该研究发表在
大鼠研究
在这项研究中，研究人员获得了四只幼鼠（年龄在 3 到 6 个月之间）和 14 只老年大鼠（年龄在 22 到 26 个月之间）。首先，大鼠在水迷宫中进行了行为测试。
然后他们接受了超光速植入手术，以便研究人员可以监测他们的 CA3 大脑区域的横向边缘。
此后，他们接受了八天的训练，以在水迷宫水箱中找到一个水下逃生平台。迷宫中每第六次被认为是一次“试探”，前 30 秒内没有逃生平台。
研究人员在这些探测试验中使用老鼠的平均搜索邻近度分数来计算学习指数。得分高于 240 的老鼠被归类为“老年记忆受损”，而学习指数低于 240 的老鼠被归类为“老年记忆未受损”。
然后，研究人员进一步分析了老鼠在觅食、循环轨道训练和进一步的水迷宫测试中的认知能力。
正如预期的那样，他们发现老年记忆受损的老年大鼠在各种任务中的表现比年轻大鼠差，这与海马 CA3 区域某些部分的过度活跃相对应。
然而，他们还发现，一些记忆力未受损的老年大鼠的表现与年轻大鼠相似，即使它们表现出迹象CA3 区域的相同变化。
底层机制
为了解释这些发现，研究人员指出，在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经系统疾病中，在超过阈值之前几乎没有行为缺陷。
他们说这可以解释为什么一些年长的老鼠表现得与年轻的老鼠相似，因为它们的迷宫分数出现在年轻老鼠的分数和受损最严重的年长老鼠的分数之间的连续统一体上。
当被问及潜在机制时，约翰霍普金斯大学 Knierim 实验室的 Heekyung Lee 和该研究的主要作者告诉今日医学新闻，抑制性神经元可能起作用。
“海马中抑制性神经元的数量随着年龄的增长而下降。先前的工作 […] 表明，虽然海马多个亚区的抑制性神经元在记忆未受损 (AU) 和记忆受损 (AI) 老年大鼠中均减少，但在 AI 中，特别是齿状回亚区门中的抑制性神经元减少，但不是 AU 老鼠，”李解释道。
“值得注意的是，齿状回和 CA3 近端之间存在复杂的前馈和反馈连接，这两个子区域支持模式分离计算。兴奋和抑制的平衡在网络动态中起着至关重要的作用，”她补充说。
“[老年]大鼠[记忆未受损]的一种可能的补偿机制可能是，仅在[大脑]门区保留抑制性神经元可能足以克服与年龄相关的兴奋-抑制失衡，从而有利于模式分离。”
— Heekyung Lee，研究作者
博士。麻省理工学院斯隆管理学院的神经科学家兼教授 Tara Swart Bieber 告诉 MNT，神经可塑性也可能发挥作用。
“神经可塑性——在一生中重新连接我们大脑的能力——可能是支撑这种补偿的机制。虽然在以后的生活中更难，但有可能建立新的联系，绕过已经变弱的途径。 […]此外，人们可以在中风或脑部手术后完全康复，”她说。
接下来的步骤
研究人员得出结论，有必要进一步研究以了解老年记忆未受损大鼠的代偿机制，以了解它们如何预防与年龄相关的认知能力下降。
当被问及未来的研究方向时，李说，确定不同的神经元亚型将是靶向治疗的关键。
“未来的研究了解为什么抑制性神经元易受衰老影响，可以帮助发现治疗策略来增加海马体的抑制，从而帮助改善与年龄相关的记忆问题。”
— Heekyung Lee，研究作者
“此外，抑制性神经元有不同的亚型，了解每种亚型的功能特异性可以进行有针对性的干预，”她补充说。
博士。比伯还表示，对有助于老年人更有效地管理年龄的生活习惯的研究也可以提高对这些补偿机制的理解。
当被问及如何预防与年龄相关的记忆力下降时，Dr.比伯说：
“在你的一生中进行新的学习，这足以改变你的大脑，例如，学习一门新的语言、运动、乐器等，这是你成年后能为你的大脑做的最好的事情。”
