在阿尔茨海默氏症中，过量的tau蛋白会破坏大脑的GPS

哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员发现，导致许多阿尔茨海默病患者徘徊的空间定向障碍是由大脑导航神经细胞中tau蛋白的积累引起的。在小鼠身上的发现可能会导致阿尔茨海默氏症的早期诊断测试，并突出了治疗这种常见而令人不安的症状的新靶点。

这项研究发表在今天的在线杂志上神经元．

据估计，五分之三的阿尔茨海默病患者徘徊和迷路，通常从疾病的早期阶段开始，这使他们很容易受伤。研究人员怀疑，这些问题源于大脑中被称为内嗅皮层(EC)的区域。EC在记忆和导航中起着关键作用，并且是第一批受到神经纤维缠结积累影响的大脑结构之一，这些神经纤维缠结主要由tau组成，是阿尔茨海默病的标志。“到目前为止，还没有人能够证明tau病理如何导致导航困难，”联合研究负责人Karen E. Duff博士说，她是CUMC的病理学和细胞生物学教授(精神病学和Taub阿尔茨海默病和衰老大脑研究所)。

达夫博士和她的同事们将研究重点放在兴奋性上网状细胞它是EC中的一种神经细胞，对空间运动做出反应，创建一个人环境的网格状内部地图。研究人员对老年小鼠的网格细胞进行了电生理记录，包括在EC (EC-tau小鼠)中表达tau的小鼠和正常对照组，当它们在不同的环境中导航时。空间认知任务表明，EC-tau小鼠与对照组相比表现明显更差，这表明tau改变网格细胞功能，并导致空间学习和记忆缺陷，根据联合研究负责人、神经生物学助理教授Abid Hussaini博士(病理学和细胞生物学和Taub研究所)的说法。

对小鼠大脑的详细组织病理学分析显示，只有兴奋性细胞，而不是抑制性细胞，被病理性tau杀死或破坏，这可能导致网格细胞放电减少。“似乎tau病理幸免于抑制细胞，扰乱了兴奋性和兴奋性之间的平衡抑制细胞并使动物的网格场错位，”共同第一作者傅洪军博士说，他是陶博研究所的副研究科学家，领导了免疫组织学和行为研究。

“这项研究清楚地表明，从内嗅皮层开始的tau病理，可以导致网格细胞放电的缺陷，并导致我们在人类阿尔茨海默病中看到的空间认知能力的恶化，”诺贝尔奖获得者、大学教授、CUMC脑科学Kavli教授Eric Kandel医学博士说。“这是我们对阿尔茨海默病早期阶段理解的一个经典进步。”

“这项研究首次显示了网格细胞和阿尔茨海默氏症之间的联系，”诺贝尔奖得主、挪威科技大学卡弗里系统神经科学研究所所长爱德华·e·莫泽(edward E. Moser)说。“这些发现对于未来试图了解早期阿尔茨海默病症状的发展至关重要，包括徘徊和迷路的倾向。”

这些发现提出了一种可能性空间定向障碍可以通过经颅刺激、深部脑刺激或光疗法来纠正这种不平衡。

“关于网格细胞以及它们如何受到阿尔茨海默病的影响，我们还有很多需要了解的地方，”Taub研究所的博士后研究科学家、论文的合著者Gustavo a . Rodriguez博士说。“我们还不知道正常导航需要多少比例的健康网格单元，也不知道一旦系统受到损害，它是否可以获救。”

“与此同时，”达夫博士说，“我们的研究结果表明，开发基于导航的认知测试来诊断阿尔茨海默病的初始阶段是有可能的。如果我们能早期诊断出这种疾病，我们就可以早期开始治疗，那时它们可能会产生更大的影响。”

这项研究的标题是，“Tau病理诱导兴奋性神经元丧失，网格细胞功能障碍和空间记忆缺陷，让人联想到早期阿尔茨海默病。”