血氧水平可以解释为什么记忆丧失是阿尔茨海默病的早期症状

研究表明,增加海马体的血流量可能真的能有效防止损伤和记忆丧失。

英国萨塞克斯大学官网5月28日消息
萨塞克斯大学(University of Sussex)的科学家首次记录了海马体中的血氧水平,并提供了实验证据, 说明为什么通常被称为“大脑记忆中心”的这一区域容易受到损伤和退化,这是阿尔茨海默病的先兆。
为了理解为什么这个区域如此敏感,萨塞克斯大学的研究人员在来自心理学院和萨塞克斯神经科学学院的Catherine Hall博士的带领下,研究了小鼠海马体的大脑活动和血流。然后,研究人员利用模拟来预测,供应给离血管最远的海马体神经元的氧仅够维持细胞正常工作。研究近日发表在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。

研究于2021年5月27日发表在《Nature Communications》(最新影响因子:12.121)杂志上
萨塞克斯大学心理学高级讲师 Catherine Hall 博士说:
“这些发现是寻找预防阿尔茨海默病的重要步骤,因为研究表明增加海马体中的血流量可能确实有效地防止了损伤的发生。”
“如果增加海马体的血流量对保护大脑不受阿尔茨海默病等疾病的影响是正确的,那么定期锻炼和低胆固醇饮食对长期大脑健康的重要性将得到进一步证实。”
“我们认为海马体存在于一个分水岭。正常情况下就可以了,但是当其他任何事情减少脑血流量时,海马体中的氧水平就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的原因-因为早期血流减少会阻止海马体正常工作。”

Catherine Hall 博士
“使你处于心脏病发作危险中的相同因素使你更容易患失智症。这是因为我们的大脑需要足够的血流来提供能量(以氧和葡萄糖的形式),因此脑细胞可以正常工作,因为血流可以清除废物,例如在阿尔茨海默病中积累的β-淀粉样蛋白。”
“现在我们想发现海马体中较低的血流和氧水平是什么导致β-淀粉样蛋白开始在阿尔茨海默病中累积。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。”

英国萨塞克斯大学
萨塞克斯大学心理学研究员Kira Shaw博士进行了主要的实验,她报告说:
“我们发现海马体的血流和氧水平低于视觉皮层。此外,当神经元活跃时,视觉皮层的血流和氧水平将大大增加。这为饥饿的神经元提供了能量。但是,在海马体中,这些反应要小得多。”
科学家们还发现,海马体血管中的塑造血管扩张的蛋白质的mRNA转录物(用于制造蛋白质的代码)较少。此外,扩张小血管的细胞(称为周细胞)在海马体中的形状不同于在视觉皮层中的形状。
Shaw博士总结说:“我们认为海马体血管的扩张能力不如视觉皮层的血管扩张。”

这项研究由英国医学研究委员会(Medical Research Council)、医学科学院(Academy of Medical Sciences)和威康信托基金(Wellcome Trust)资助。
参考文献
Source:University of Sussex
Alzheimer’s research 'world first’: blood oxygen levels could explain why memory loss is an early symptom
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