Alzheimer的斑块破坏脑网络
科学家学习Alzheimer的Root在大脑中发现了鼠标模型与人类阿尔茨海默氏症之间的重要新相似之处。
华盛顿大学医学院的研究人员在圣路易斯表明脑斑块在小鼠与中断的情况有关脑地区彼此与网络。这种衰退前面的人类研究结果来自人类研究的结果,这表明科学家了解阿尔茨海默氏症对小鼠脑网络的影响可能会转移对人类疾病研究。
这项研究,发表在神经科学杂志,是第一个精确地量化阿尔茨海默病斑块在动物模型中脑网络上的影响。到目前为止,研究阿尔茨海默氏症在动物的科学家通常仅限于对结构的评估脑损伤并分析脑细胞活性水平。
“精确测量脑网络的变化对于了解Alzheimer的变化至关重要,并且在其他神经变性障碍的模型中可能是重要的,”高级作者大卫M. Holtzman,MD,Andrew B.和Gretchen P. Jones教授和头部神经病学系。“例如,我们现在可以测试阻止Alzheimer的斑块在鼠标脑中构建的斑块可防止脑网络中的中断。”
在人类中,科学家评估了完整性脑网络通过监测脑血流量功能磁共振成像扫描。当大脑空转时,血流升高并在彼此网络的脑区同步升高,这是一种称为功能连接的现象。这些链接被认为是正常的重要组成部分脑活动。在人类中,功能连通性的问题似乎预测了痴呆症的发展。
根据Holtzman的说法,将相同的技术应用于小鼠可能非常具有挑战性。相反,研究人员利用了由华盛顿大学放射助理副教授的Joseph Culver,博士学位博士博士博士最近监测脑血流的方法。该技术涉及在轻微麻醉的小鼠的头部上安装具有发光二极管的环。环形监测光中的传感器,从脑中流过血管的血红蛋白分子反射。该数据可用于快速评估血流。
研究人员将这种方法应用于阿尔茨海默病的小鼠模型。他们发现了脑区随着年轻小鼠的最强网络连接开发了大部分斑块作为老年的小鼠。随着斑块积聚在这些区域中,功能性连接下降。科学家已经发现了人类使用的类似结果功能磁共振成像。
年轻小鼠的强大脑网络之间的联系和老年老鼠的阿尔茨海默氏症的增加迹象可能似乎是矛盾的,但它在Holtzman的实验室中呼应了霍尔茨曼实验室的研究,这些研究将个体脑细胞中的较高活性水平与增加的斑块沉积相关。
Holtzman和其他人推测了在活动中编码的信息和功能类型脑细胞网络可能会影响他们对阿尔茨海默氏症风险的影响。流行病学研究表明,脑刺激,如谜题,阅读或学习,与Alzheimer的风险降低有关。长时间留下大脑闲置可能会增加风险。
该研究中所研究的老鼠体内的一种人类蛋白质,即阿尔茨海默病的前体蛋白发生了突变,导致它们产生脑斑块。其他老鼠模型有一种叫做tau的蛋白质的突变版本,它会导致神经原纤维缠结的发展,而神经原纤维缠结是阿尔茨海默病的另一个特征。
Holtzman,Culver和同事计划在鼠标模型中使用突变版本的人力TAU测试功能连接。根据Holtzman的说法,结果可以有助于确定脑内额外类型蛋白质聚集体的影响。
“通过研究功能连通性研究,对正常和功能失调人类大脑进行了重要的新见解,”Holtzman说。“能够在动物模型中从类似的角度分析大脑功能,在那里我们更自由地操纵基因和蛋白质,这应该非常有助于我们努力理解和治疗类似阿尔茨海默病的复杂条件。”
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