迷路——为什么老年人可能会迷路
德国神经退行性疾病中心(DZNE)的研究人员发现了老年人有时在空间定向方面遇到困难的可能解释。在老年人的大脑中,他们在空间导航的中心区域检测到一种不稳定的活动。研究结果发表在该杂志上当代生物学.从长远来看,这些发现可能会为检测阿尔茨海默病开辟新的途径。
为了以目标为导向的方式引导我们通过空间,人类的大脑必须处理大量的信息,从视觉刺激到肌肉系统提供的线索和平衡感。因此,空间定位导航是人类大脑中最复杂的能力之一。然而,随着人们年龄的增长,这些技能往往会退化,这会严重损害独立性和生活质量。
“当你在一个不熟悉的环境中走动时,迷路是非常正常的。然而,这种情况更常发生在老年人身上。到目前为止,我们对这些导航问题的潜在神经元机制知之甚少,”DZNE马格德堡站点的研究员、当前出版物的第一作者Matthias Stangl说。“我们有所谓的假设网状细胞可能有牵连。导航处理的主要部分是由这些单元完成的。它们是位于大脑内嗅皮层的特殊神经元。因此,我们猜测网格单元功能的缺陷可能是导航问题的原因之一。”
在虚拟现实和真实空间中
为了验证这一假设,斯坦格尔和同事们对41名健康的年轻人和老年人进行了实验,他们被分为两组:“年轻人”组由20名年龄在19到30岁之间的参与者组成,而“成年人”组由20名年龄在19到30岁之间的参与者组成。老年人“由21名年龄在63岁至81岁之间的人组成。两组都包括男性和女性。
其中一个实验结合在一起脑功能成像(fMRI)和虚拟现实当前位置参与者必须在电脑生成的风景中穿行,同时他们的大脑活动模式被监测。第二个实验测试了“路径整合”的能力。在这个设置中,参与者沿着预定义的弯曲路径移动。在中途停车时,他们必须估计自己相对于起点的距离和方向,但无法看到或确定起点的位置。由于这个测试是在两个版本中进行的,所以它在两个版本中都进行真实空间在虚拟环境中。
发射模式的不稳定性
“综合考虑,年轻参与者在导航方面表现更好,这与之前的研究一致。然而,我们发现导航性能下降与网格细胞活动缺陷之间存在关联,”DZNE高级科学家和当前研究的主管Thomas Wolbers教授说。“对比年轻人和老年人时,网格细胞的放电方式不同。具体来说,随着时间的推移,老年人的放电模式不太稳定,这表明这些大脑回路在老年人中受到了损害。这可能就是为什么许多高层人士往往有问题的原因之一空间导航."
Wolbers补充道:“网格细胞不仅在导航中发挥核心作用,在其他认知功能中也发挥核心作用。因此,我们的发现可能揭示了老年认知缺陷的关键机制。这不仅为研究衰老引起的神经生理变化提供了见解。它也可能有助于设计治疗与年龄相关的认知衰退的疗法。”
痴呆症的早期征兆?
虽然健康成年人的导航能力可能会减弱,但这种下降也被认为是阿尔茨海默氏症最早的症状之一。“评估导航性能和网格细胞功能可能有助于阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的早期诊断。”Wolbers说。“为此,有必要开发诊断方法,区分与年龄有关的航行能力下降和由疾病引起的下降。这可能是一项具有挑战性的任务。然而,我们的发现为未来对此类主题的研究奠定了基础。”
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