F1000:衰老大腦的秘密
日期:2011-10-18 08:57:46
來自亞利桑那州立大學的Carol Barnes教授是著名的神經學家,美國神經科學學會主席,近期他以“Secrets of aging: What does a normally aging brain look like?”為題,介紹了近期大腦衰老,及病變的重要進展,并提出這些不斷創新的研究步伐,將揭開大腦衰老的秘密打開一扇窗。
半個世紀以來,科學家們在記憶生理機制,以及記憶如何隨著年齡增長而變化等方面取得了許多重要的成果,其中一個重要的概念上的進展,就是認識到對于大腦衰老的深入研究并不一定要從精神疾病入手,事實上,哺乳動物(包括大鼠和猴)研究表明,這些生物中的記憶損傷與老年人記憶損傷出現在相似位置,因此動物模型特別適合用于揭示大腦隨著年齡增長,而出現的認知變化機理。
在過去這幾十年里,科學家們取得了大量這方面的經驗,目前的研究已經深入到了大腦功能與行為之間的衰老相關變化了,這些研究的步伐將有助于揭開大腦衰老的奧秘。
近期Nature一篇文章報道了這方面的最新進展:研究人員對一群猴子的工作記憶進行了研究,他們把這些猴子分為三個年齡段:年輕的猴子(七歲到九歲,相當于人類二十一到二十七歲這個年齡段),中年猴子(十二歲到十三歲,相當于人類三十六到三十九歲),年老的猴子(十七歲到二十一歲,相當于人類五十一到六十三歲)。
在猴子們完成一項記憶任務時,研究人員用極小的探針來觀察位于猴子前額葉皮層的單個細胞。前額葉皮層是形成和儲存工作記憶的區域。猴子們要記住計算機模擬的一個令它們高興的位置,并保持2.5秒鐘。在2.5秒內,即使是最老的猴子也能表現得很出色。如果猴子們在完成任務時表現不佳,年長的猴子就會很沮喪,不會再繼續下去。
這說明年老猴子大腦中的記憶回路不像年輕的猴子那樣能長時間保持活躍,盡管它們也和年輕的猴子一樣在2.5秒鐘這樣短的時間之內也能保持清晰的記憶。可是,當把測驗時間延長到5秒鐘時,它們的表現就不如年輕的猴子了。
研究人員又進一步分析,又發現環狀磷酸腺苷cAMP對前額葉的記憶形成具有重要作用。如果大腦中cAMP過量表達,就會導致猴子喪失記憶力,人類的情況也與此相似。
這項研究說明,通過藥物也許能恢復記憶神經元的化學環境,幫助老年人提高記憶力,目前這些研究人員正在進行臨床實驗,希望能了解這些藥物是否對于人類也有相同的效果。
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