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隨著疾病的進展，阿爾茨海默病患者會出現(xiàn)嚴重的空間定向障礙癥狀，甚至無法找到最簡單的路。

波鴻魯爾大學8月31日官網(wǎng)新聞稿

一項由德國波鴻魯爾大學（Ruhr－Universitaet－Bochum）和弗萊堡大學（Universit？tsklinikum Freiburg）的Anne Bierbrauer博士、Lukas Kunz博士、Carlos Gomez博士和Nikolai Axmacher教授領(lǐng)導的國際研究小組的一項最新研究發(fā)現(xiàn)：患阿爾茨海默病風險高的人也發(fā)現(xiàn)有空間導航問題。

他們的文章發(fā)表在2020年8月28日在線發(fā)表的《科學進展》（Science Advances）雜志上。來自波鴻、弗賴堡、多特蒙德、塞維利亞、馬德里、帕爾馬和布魯塞爾的團隊探索了路徑整合的能力。

該研究于8月28日在線發(fā)表在《Science Advances》（最新影響因子：12．804）雜志上

尋找沒有外部線索的路徑

動物和人類即使沒有任何其他感官信息，也能夠通過自身的運動線索來追蹤自己在空間中的位置。“如果你晚上起床，想在黑暗中找到通往衛(wèi)生間的路，除了需要了解自己的房屋布置之外，還需要一種無需使用外部線索即可跟蹤自己在房間中位置的機制。” 該研究的第一作者Anne Bierbrauer舉例說。這種能力被稱為路徑整合（path integration）。

研究人員推測，內(nèi)嗅皮層中所謂的網(wǎng)格細胞（grid cells）的活動負責這種能力。在空間環(huán)境中導航時，這些細胞顯示一個獨特的、有規(guī)律的活動模式。人們早就知道內(nèi)嗅皮層對空間導航至關(guān)重要。它也是最先受到阿爾茨海默病影響的大腦區(qū)域之一。

德國波鴻魯爾大學

先前的研究顯示了網(wǎng)格細胞活動的變化

在之前的一項研究中，研究人員已經(jīng)表明，在有罹患阿爾茨海默病遺傳風險的人群中，網(wǎng)格細胞的功能發(fā)生了改變。然而，測試人員沒有顯示任何明顯的導航問題。Nikolai Axmacher教授解釋道：“我們認為它們是通過補償機制找到路的，大概是通過周圍環(huán)境的外部線索。”例如，在波鴻，可以在很多地方看到伯格堡博物館的螺旋塔，因為它經(jīng)常可以在其他建筑的屋頂上看到。”

德國波鴻的伯格堡博物館

阿爾茨海默病的風險和航行問題是密切相關(guān)的

因此，在當前的研究中，該團隊使用了計算機化的導航任務(wù)，其中參與者無法使用外部地標找到自己的路。研究人員比較了無遺傳阿爾茨海默病風險的202名志愿者和有遺傳風險增加的65名志愿者的導航性能。后者具有載脂蛋白E（APOE－ε4等位基因）基因的特異性表達。

結(jié)果表明：有阿爾茨海默病遺傳風險的參與者表現(xiàn)不如對照組。

計算機實驗中的路徑整合：在蘋果游戲中，參與者從一個空籃子開始，尋找一棵有蘋果的樹。一旦他們找到了，他們需要記住他們的起始位置，并把蘋果帶到籃子里。

對網(wǎng)格細胞活動的洞察

另外一組受試者也做同樣的工作，同時研究人員用功能性磁共振成像（fMRI）記錄他們的大腦活動。這個實驗的目的是要找出哪些大腦過程在路徑整合中起作用。研究小組發(fā)現(xiàn)，內(nèi)嗅皮層中的網(wǎng)格細胞表現(xiàn)與沒有外部線索的導航特別相關(guān)，這突出了這個大腦區(qū)域在路徑整合中的作用。

Lukas Kunz博士總結(jié)道：“在這項研究中，我們證明了健康人群中有一種特殊的缺陷，這種缺陷在基因上增加了患阿爾茨海默病的風險。在未來，這種行為變化可能有助于在出現(xiàn)任何嚴重癥狀之前，更早地診斷阿爾茨海默病。”研究人員認為，阿爾茨海默病的藥物療法到目前為止均失敗了，就是因為診斷太晚了。

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