衰老如何改變腦細(xì)胞維持記憶的能力

新加坡南洋理工大學(xué)(NTU Singapore)的一組科學(xué)家證明，記憶編碼神經(jīng)元(大腦中負(fù)責(zé)維持工作記憶的神經(jīng)細(xì)胞)之間的通信會隨著年齡的增長而受到干擾，這一過程可能會在中年開始。

這項(xiàng)發(fā)表在《自然通訊》上的研究結(jié)果為人類思維的衰老過程提供了新的見解，并為維持老年人心理健康的療法鋪平了道路。

科學(xué)家們長期以來一直在研究衰老對大腦執(zhí)行功能的影響，例如較差的自控力和工作記憶力。雖然眾所周知，記憶力會隨著年齡的增長而惡化，但迄今為止，尚不清楚單個大腦神經(jīng)元水平上發(fā)生的哪些變化會導(dǎo)致這種情況。

此前的研究使用的是死亡受試者的神經(jīng)細(xì)胞，但李光前醫(yī)學(xué)院(LKCMedicine)團(tuán)隊(duì)測量了活體小鼠個體神經(jīng)細(xì)胞的實(shí)時活動。為了進(jìn)行這些測量，該團(tuán)隊(duì)采用了最近推出的光學(xué)成像技術(shù)，使他們能夠通過測量工作記憶背景下的神經(jīng)活動來了解每個神經(jīng)元的功能。

在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，南洋理工大學(xué)的科學(xué)家研究了三個不同年齡組(年輕、中年和老年)小鼠的神經(jīng)元如何對需要記憶的任務(wù)做出反應(yīng)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，與年輕小鼠相比，中年和老年小鼠需要更多的訓(xùn)練來學(xué)習(xí)新任務(wù)，這表明中年小鼠的記憶力和學(xué)習(xí)能力有所下降。但除此之外，他們還發(fā)現(xiàn)了老年小鼠神經(jīng)細(xì)胞的變化。

神經(jīng)元之間的連接隨著年齡的增長而減弱

利用先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)(鈣成像和光遺傳學(xué)操作)，研究人員可以觀察多個單獨(dú)的神經(jīng)元并操縱它們的活動，南洋理工大學(xué)研究小組發(fā)現(xiàn)，大腦某一部分(前額葉皮層)的神經(jīng)元在年輕小鼠中表現(xiàn)出強(qiáng)大的記憶編碼能力。然而，由于神經(jīng)元之間的連接減弱，這種保持記憶的能力在中年和老年小鼠中減弱，這導(dǎo)致小鼠需要更長的時間來回憶和執(zhí)行任務(wù)。

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