通過探索運動對記憶的影響，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了有患阿爾茨海默病遺傳風(fēng)險的年輕人大腦中的代償機制。

日內(nèi)瓦大學(xué)

5月28日消息

身體活動對健康的好處已得到廣泛認(rèn)可，其對認(rèn)知能力的益處也日益為人們所熟知。然而，也可能存在例外情況。

日內(nèi)瓦大學(xué)（University of Geneva，UNIGE）的神經(jīng)科學(xué)家與日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)院（University Hospitals of Geneva ，HUG）和洛桑大學(xué)（University of Lausanne，UNIL）合作，通過研究運動對攜帶增加阿爾茨海默病風(fēng)險的基因變異的年輕成年人記憶的影響，發(fā)現(xiàn)這些有風(fēng)險的人群的聯(lián)想記憶能力較差，與沒有這種基因突變的人不同。這些發(fā)現(xiàn)近日發(fā)表在《大腦皮層》（Cerebral Cortex）雜志上，同時也揭示了這些沒有表現(xiàn)出任何臨床癥狀的年輕成年人的大腦補償機制。

研究于2024年5月28日發(fā)表在《Cerebral Cortex》（最新影響因子：3.7）雜志上

在身體活動期間，身體會產(chǎn)生被稱為內(nèi)源性大麻素（Endocannabinoids）的小分子，這些分子會觸發(fā)愉悅感并激活海馬體，海馬體是大腦中在記憶和空間導(dǎo)航中起關(guān)鍵作用的區(qū)域。在阿爾茨海默病的發(fā)展過程中，該大腦皮層區(qū)域的神經(jīng)元是最先退化的。

日內(nèi)瓦大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)系和日內(nèi)瓦神經(jīng)科學(xué)中心 Sophie Schwartz 教授研究小組的研究員 Kinga Igloi 博士正在研究身體活動對記憶的影響。

在之前的研究中，她的工作表明，30 分鐘的中等強度運動可以改善記憶能力。在本研究中，研究人員想要了解運動對記憶的好處是否也存在于年輕、健康的、有較高遺傳風(fēng)險發(fā)展為阿爾茨海默病的人群中。

這類人和 20% 的人口一樣，攜帶一種 APOE 基因突變，這種突變會使罹患阿爾茨海默病的風(fēng)險增加 3 到 12 倍，而且如果該病真的發(fā)生，發(fā)病時間將提前近 15 年（大約 68 歲就會發(fā)病，而沒有這種突變的人發(fā)病年齡約為 84 歲）。

記憶測試中的顯著差異

科學(xué)家們要求 50 名年齡在 18 至 25 歲之間且沒有認(rèn)知缺陷的個體執(zhí)行一項涉及陳述性記憶的任務(wù)，這對應(yīng)于個人事件（我昨天遇到了誰）或一般知識（瑞士的首都是哪個城市）的記憶，這種記憶依賴于海馬體。志愿者們被要求學(xué)習(xí)一系列圖像，然后要么以中等速度騎行 30 分鐘，要么休息 30 分鐘。

最后，通過詢問他們記住之前看到圖像的順序來測試他們的記憶。一半志愿者攜帶 APOE 基因的風(fēng)險變異體，而另一半則組成對照組。在學(xué)習(xí)和回憶階段，對大腦進(jìn)行了 MRI 成像，以可視化海馬體激活的強度。還采集了血液樣本以測量內(nèi)源性大麻素水平。

“令我們非常驚訝的是，無論是在騎行后還是休息后，風(fēng)險組在這個記憶任務(wù)中的表現(xiàn)都不如對照組，” Igloi 解釋道。

海馬激活的MRI可視化

大腦的過度補償

在對照組的個體中，運動后的表現(xiàn)伴隨著海馬體（對記憶至關(guān)重要的腦區(qū)）激活的增加，以及血液中內(nèi)源性大麻素水平的增加。相反，在風(fēng)險個體中，MRI 測量大腦活動顯示在所有測試條件下，海馬體神經(jīng)元都出現(xiàn)過度激活。

Sophie Schwartz 教授解釋說：“這一觀察結(jié)果表明存在生理適應(yīng)或補償機制。他們的大腦需要調(diào)動更多的海馬體來實現(xiàn)低于或類似于對照組的記憶得分。”

科學(xué)家們現(xiàn)在正在繼續(xù)進(jìn)行行為和大腦影像研究，以了解涉及其他記憶類型的不同任務(wù)是否也需要風(fēng)險個體中的神經(jīng)元過度補償，即使他們還很年輕。

作者總結(jié)道：“然而，即使我們的結(jié)果顯示運動對風(fēng)險個體的記憶沒有影響，這也不應(yīng)質(zhì)疑運動對一般突觸可塑性的有益影響。對于所有人來說，無論是否有患阿爾茨海默病的風(fēng)險，體育鍛煉對整個生命周期中的神經(jīng)元和認(rèn)知健康都是有益的。”

創(chuàng)立于1559年的瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of Geneva

Alzheimer’s disease risk: hyperactivation of memory circuits

Reference：

Kinga Igloi, Blanca Marin Bosch, Noémie Kuenzi, Aurélien Thomas, Estelle Lauer, Aurélien Bringard, Sophie Schwartz, Interactions between physical exercise, associative memory, and genetic risk for Alzheimer’s disease, Cerebral Cortex, Volume 34, Issue 5, May 2024, bhae205, https://doi.org/10.1093/cercor/bhae205

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       原文標(biāo)題 : 阿爾茨海默病風(fēng)險：記憶回路的過度激活