患阿尔茨海默病风险高的人有导航缺陷

随着疾病的进展，阿尔茨海默病患者会出现严重的空间定向障碍症状，甚至无法找到最简单的路。

波鸿鲁尔大学8月31日官网新闻稿

一项由德国波鸿鲁尔大学（Ruhr－Universitaet－Bochum）和弗莱堡大学（Universit？tsklinikum Freiburg）的Anne Bierbrauer博士、Lukas Kunz博士、Carlos Gomez博士和Nikolai Axmacher教授领导的国际研究小组的一项最新研究发现：患阿尔茨海默病风险高的人也发现有空间导航问题。

他们的文章发表在2020年8月28日在线发表的《科学进展》（Science Advances）杂志上。来自波鸿、弗赖堡、多特蒙德、塞维利亚、马德里、帕尔马和布鲁塞尔的团队探索了路径整合的能力。

该研究于8月28日在线发表在《Science Advances》（最新影响因子：12．804）杂志上

寻找没有外部线索的路径

动物和人类即使没有任何其他感官信息，也能够通过自身的运动线索来追踪自己在空间中的位置。“如果你晚上起床，想在黑暗中找到通往卫生间的路，除了需要了解自己的房屋布置之外，还需要一种无需使用外部线索即可跟踪自己在房间中位置的机制。” 该研究的第一作者Anne Bierbrauer举例说。这种能力被称为路径整合（path integration）。

研究人员推测，内嗅皮层中所谓的网格细胞（grid cells）的活动负责这种能力。在空间环境中导航时，这些细胞显示一个独特的、有规律的活动模式。人们早就知道内嗅皮层对空间导航至关重要。它也是最先受到阿尔茨海默病影响的大脑区域之一。

德国波鸿鲁尔大学

先前的研究显示了网格细胞活动的变化

在之前的一项研究中，研究人员已经表明，在有罹患阿尔茨海默病遗传风险的人群中，网格细胞的功能发生了改变。然而，测试人员没有显示任何明显的导航问题。Nikolai Axmacher教授解释道：“我们认为它们是通过补偿机制找到路的，大概是通过周围环境的外部线索。”例如，在波鸿，可以在很多地方看到伯格堡博物馆的螺旋塔，因为它经常可以在其他建筑的屋顶上看到。”

德国波鸿的伯格堡博物馆

阿尔茨海默病的风险和航行问题是密切相关的

因此，在当前的研究中，该团队使用了计算机化的导航任务，其中参与者无法使用外部地标找到自己的路。研究人员比较了无遗传阿尔茨海默病风险的202名志愿者和有遗传风险增加的65名志愿者的导航性能。后者具有载脂蛋白E（APOE－ε4等位基因）基因的特异性表达。

结果表明：有阿尔茨海默病遗传风险的参与者表现不如对照组。

计算机实验中的路径整合：在苹果游戏中，参与者从一个空篮子开始，寻找一棵有苹果的树。一旦他们找到了，他们需要记住他们的起始位置，并把苹果带到篮子里。

对网格细胞活动的洞察

另外一组受试者也做同样的工作，同时研究人员用功能性磁共振成像（fMRI）记录他们的大脑活动。这个实验的目的是要找出哪些大脑过程在路径整合中起作用。研究小组发现，内嗅皮层中的网格细胞表现与没有外部线索的导航特别相关，这突出了这个大脑区域在路径整合中的作用。

Lukas Kunz博士总结道：“在这项研究中，我们证明了健康人群中有一种特殊的缺陷，这种缺陷在基因上增加了患阿尔茨海默病的风险。在未来，这种行为变化可能有助于在出现任何严重症状之前，更早地诊断阿尔茨海默病。”研究人员认为，阿尔茨海默病的药物疗法到目前为止均失败了，就是因为诊断太晚了。

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