大脑中的一个小核对老年人的学习和记忆有很大的影响
蓝斑,字面意思是“蓝点”,是脑干中的一个小区域。作为神经递质去甲肾上腺素的主要来源,它对我们的记忆在老年时是否能继续正常工作有很大的影响。马克斯普朗克人类发展研究所和南加州大学的研究人员利用磁共振成像(MRI)和新的分析方法,已经能够证明,更健康的蓝斑与成年后期更好的记忆表现有关。他们的研究结果发表在人类行为.
为什么有些认知能力——尤其是记忆——在成年过程中的衰退?为什么有些老年人仍然能够学习并记住新信息,而其他人却不能?为了回答这些问题,认知神经科学家在过去的几十年里主要集中在大脑皮层和海马体上,它们在学习和记忆中起着核心作用。
然而,最近蓝斑大脑皮层深处隐藏着一种位于脑干的微小细胞结构,它引起了研究人员的注意。这个核只有大约15毫米大,通过广泛的神经纤维网络与大脑的大多数其他区域相连。细胞核由神经元组成,神经元是神经递质去甲肾上腺素的主要来源。作为一种所谓的神经调节剂,去甲肾上腺素调节神经元之间的交流,因此对压力、情绪和注意力的控制有重要作用。此外,动物研究表明,去甲肾上腺素支持重组过程细胞水平上从而能够长期储存新的记忆、技能和知识。因此,成功的学习和记忆过程很可能取决于大脑的完整运作轨迹coeruleus。
随着年龄的增长,蓝斑显示出越来越多的衰退迹象,这可能是由于血液和大脑和脊髓周围液体中的毒素积累造成的。最近的研究结果还表明,阿尔茨海默病的病理可能首先出现在蓝斑,并从那里扩散到与记忆相关的大脑区域,最终在疾病的后期到达大脑的大部分其他区域。
“最近对死亡脑组织的研究表明,阿尔茨海默病的一个关键病理指标可以在大多数人中年时的蓝斑中找到。这项研究的合著者、南加州大学老年学教授玛拉·马瑟(Mara Mather)说:“目前的研究结果首次显示了人类认知功能和蓝斑位点完整性之间的联系。”
马克斯·普朗克人类发展研究所寿命心理学中心的高级科学家Markus Werkle-Bergner补充说:“以前的动物研究表明,更健康的蓝斑与更好的学习和记忆之间存在关系。因此,研究蓝斑的衰老相关变化是否与人类老年时的记忆衰退有关是很重要的。”
由于它小尺寸它位于脑干深处,以前几乎不可能在活人身上研究这个核。多亏了新的核磁共振扫描程序和新颖的分析方法,这个大脑区域现在可以无创地可视化。利用这些新方法,研究人员对66名33岁的年轻人和228名年龄分别为72岁的老年人的蓝斑进行了仔细调查。所有参与者还参加了柏林衰老研究II (BASE-II)的一系列神经心理记忆测试。例如,参与者必须在几轮中记住15个单词,然后回忆它们。
正如预期的那样,年轻的参与者在这些任务上比年长的参与者表现得更好。然而,值得注意的是,那些蓝斑位点与年轻人最相似的老年参与者比蓝斑位点显示出与年龄相关变化迹象的参与者显示出更高的记忆表现。
“蓝斑是大脑中非常敏感的部分。我们的研究结果表明,与年龄相关的结构和功能障碍对注意力和记忆有深远的影响。未来的纵向研究需要检查与疾病相关的过程是否会加速蓝斑位点的衰老——如果是这样,我们如何检测个体的开始,”该研究的第一作者、马克斯·普朗克人类发展研究所寿命心理学中心的博士前研究员马丁·达尔说。
对于像阿尔茨海默氏症这样的疾病,在第一次行为变化发生之前,神经病理变化就已经可见了。这段时间可能构成一个时间窗口,在此期间疾病的进展仍可能受到影响。进一步的长期研究,评估蓝斑位点和疾病特异性生物标志物,可能能够揭示健康和病理改变之间的差异和相似之处内存在晚年。
更多信息:马丁J.达尔等人。吻侧蓝斑完整与老年人更好的记忆表现有关,人类行为(2019)。DOI: 10.1038 / s41562 - 019 - 0715 - 2