一項針對小鼠的研究表明，阿爾茨海默病患者可能會忘記面孔或熟悉的物品放在哪裡，因為他們的大腦無法找到存放這些記憶的地方。
這項發表在《自然》雜誌上的研究，反駁了阿爾茨海默病會阻止大腦形成新記憶的觀點。它還表明，腦刺激可能暫時改善早期疾病患者的記憶力。
這項研究建立在神經科學家、主要作者利根川進及其在劍橋麻省理工學院的同事們早期工作的基礎上。去年，他們表明，在某些型別的失憶症中，記憶被儲存了，但無法被檢索。
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這張圖片描繪了早期阿爾茨海默病小鼠模型海馬齒狀回區域中的單個記憶印跡細胞。為了光學操控與這些印跡細胞的特定連線，一種藍色光敏蛋白oChIEF在上游腦區（即內側內嗅皮層輸入（紅色）到DG）中表達。大多數DG顆粒細胞在印跡標記期間未被啟用（藍色，非印跡細胞）。
圖片來源：RIKEN
很難檢測人類儲存的記憶和檢索的記憶之間的區別，因為測試記憶的唯一方法是要求患者回憶資訊。但是記憶可以在小鼠身上被操縱，因此利根川進和他的同事使用兩種基因突變與阿爾茨海默病相關的小鼠品系測試了他們的理論。
這些小鼠的大腦中會形成澱粉樣蛋白簇或斑塊，並最終失去記憶——就像患有阿爾茨海默病的人類一樣。研究人員透過將小鼠放在一個會受到電擊的箱子中來證明這種記憶喪失。正常小鼠學會了害怕這個箱子，但突變小鼠沒有，因為它們不記得被電擊過。
箱內思考
研究人員對突變小鼠進行了基因改造，使其在海馬體（大腦中編碼短期記憶的部分）的神經元中產生光敏蛋白。然後，科學家們將小鼠放回箱子中，將光照射到動物的大腦上，迫使經過改造的神經元放電。這導致小鼠回憶起被電擊的記憶，動物僵住了——這表明記憶最初已被編碼。但第二天，小鼠再次忘記了對箱子的恐懼。
接下來，科學家們脈衝式地照射光，模仿了記憶在隨著時間的推移被反覆訪問時自然發生的過程。這加強了海馬體和另一個稱為內嗅皮層的大腦區域之間的連線，這種連線充當長期記憶儲存。隨著記憶現在被牢固地嵌入，即使在關燈的情況下，小鼠也記得害怕這個箱子。
這張圖片代表了早期阿爾茨海默病小鼠模型海馬齒狀回的冠狀切面。這些AD小鼠在7個月大時缺乏β-澱粉樣蛋白斑塊。透過使用這些小鼠，並結合一種新型病毒策略，情境恐懼記憶的記憶印跡細胞（綠色）被標記上光敏蛋白ChR2。
圖片來源：RIKEN
當研究人員解剖動物的大腦時，他們發現脈衝刺激在海馬體和內嗅皮層之間產生了更多的連線——這些連線會隨著阿爾茨海默病的發展而丟失。但研究人員預計，這項技術在小鼠身上只能持續幾個月，在人類身上只能持續兩到三年，之後疾病就會發展到足以抹去任何增益。
關於阿爾茨海默病如何影響大腦的這一理論與患者身上看到的症狀相符。由於未知的原因，海馬體特別容易受到阿爾茨海默病的破壞，這就是為什麼患有該疾病的人首先會忘記新的記憶，例如他把車停在哪裡。隨著疾病的惡化，大腦的其他部分也會被破壞，導致患者忘記長期資訊，例如家庭成員的名字。
刺激記憶
加州大學洛杉磯分校的神經外科醫生伊扎克·弗裡德說：“這是一項執行得非常漂亮的研究。”但他警告說，這些發現可能無法轉化為人類大腦，因為小鼠產生澱粉樣蛋白斑塊的方式與人類不同。而且，不可能測試記憶檢索假說是否在人類身上成立，因為研究人員尚未研究出如何使用光刺激人類大腦。
紐約市哥倫比亞大學的神經生物學家克里斯汀·丹尼說，電刺激可能在光遺傳學尚未成功的地方取得成功。早期試驗表明，對海馬體的深部腦刺激可以促進神經元的產生，並改善一些阿爾茨海默病患者的記憶力。但沒有人知道它是如何工作的。
利根川進的發現可能允許更有針對性的刺激，特別是當研究人員瞭解記憶離開海馬體後會發生什麼時。包括弗裡德的研究小組在內的幾個小組，已經在 癲癇患者的內嗅皮層中植入了這種微調的微刺激裝置，這些患者患有腦損傷，希望恢復記憶能力。
弗裡德說，可能很快就到了在非常小群的阿爾茨海默病患者身上測試微刺激的時候了。儘管他承認重要的是要做更多的動物實驗，尤其是在靈長類動物身上，“但與此同時，我們正在為真正遭受痛苦的患者呼籲緩解臨床症狀”。
本文經許可轉載，並於 首次發表 於2016年3月16日。