老年人拥有卓越记忆力的一个秘诀?巨大的神经元。

这些神经元可能有助于阻止阿尔茨海默病标志性病变——Tau 蛋白缠结的形成。
西北大学的实验室成员正在检查捐赠的人类大脑,以研究为什么有些被称为“超级长寿者”的人在晚年拥有出色的记忆力。Tamar D. Gefen

如果说 80 岁以上记忆力非凡的人——西北大学的研究人员称之为“超级长寿者”——在大脑中拥有像超人“S”标志一样的符号,那它可能就是他们大脑中的“超级神经元”。“超级长寿者”的大脑衰老速度比正常人慢,但直到现在,没有人明白是什么细胞特征使某人能够归入这个独特的群体。一项于 9 月 30 日发表在《神经科学杂志》上的新研究发现,“超级长寿者”在一个特定大脑区域的神经元比同龄人以及年轻 20 至 30 岁的人的神经元明显更大。 

该大脑区域是内嗅皮层,它充当将新记忆巩固为长期记忆的中心枢纽。它也是阿尔茨海默病最早的攻击目标之一。资深作者 Tamar Gefen,西北大学费恩伯格医学院精神病学和行为科学系的助理教授,表示她的团队之所以对研究“超级长寿者”的内嗅皮层感兴趣,是因为他们非凡的大脑可能藏有关于一个人如何抵抗阿尔茨海默病的线索。 

该研究检查了六位近期去世的“超级长寿者”的大脑,七位认知能力平均的同龄老年人,六位年轻人,以及五位早期阿尔茨海默病患者的大脑。研究人员重点研究了内嗅皮层的六个层,每个层在记忆中都有其自身的作用。在内嗅皮层的第二层,研究人员观察到了比该大脑区域通常看到的更大、更健康的神经元。 

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Gefen 解释说:“最让我惊讶的是,“超级长寿者”内嗅皮层的神经元比年轻得多的人——甚至高达 27 岁的人——的神经元明显更大。”尽管这项研究没有直接测试,但研究作者推测,这些超级神经元可能是从出生起就印在“超级长寿者”身上的独特生物标记。 

与其他细胞不同,这些第二层的大型神经元在整个生命周期中都保持健康和巨大,并且明显更能抵抗 Tau 缠结的形成。Tau 缠结是蛋白质的大团块,会在神经元内部积聚。与同龄人相比,“超级长寿者”内嗅皮层第二层的 Tau 缠结更少。研究人员认为,Tau 缠结密度的差异可以解释为什么有些细胞会缩小,而另一些细胞则保持大而健康。

在健康细胞中,Tau 蛋白结合并稳定微管,微管是赋予细胞形状并帮助运输营养的圆柱状结构。但在早期阿尔茨海默病中,Tau 蛋白会脱离微管并粘附到其他 Tau 分子上,最终形成会阻塞运输系统并导致细胞死亡的缠结。这些细胞死亡会削弱神经元之间的通讯。

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乔治城大学医学中心神经病学和生物化学教授 James Giordano(未参与此项研究)指出:“在‘超级长寿者’中存在的这些结构上不同的神经细胞,他们没有出现与年龄相关的认知能力下降,并且经常表现出卓越的认知(记忆)能力,这可能具有重要意义。” 

接下来要回答的问题是,为什么有些人会生长出这些超级尺寸的细胞,而另一些人则不会。这需要深入研究细胞环境,并找出这些神经元具有弹性的机制。 

了解“超级长寿者”如何保持思维敏捷,可能有助于科学家们有一天开发出能够确保一个人大脑保持认知弹性的治疗方法。未来的研究还需要扩展到涉及记忆的其他大脑区域,以更全面地描绘“超级长寿者”如何抵御神经退行性疾病。Giordano 表示,通过这样做,这可能会开启一系列新的干预措施,这些措施有可能在整个生命周期内保持认知功能,同时识别出最容易出现与年龄相关的认知能力下降的个体。 

 

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Jocelyn Solis-Moreira

健康与科学记者(自由职业)

Jocelyn Solis-Moreira(她/她)是Popular Science的科学撰稿人。她报道的主题广泛,包括神经科学、气候变化、心理健康和传染病。Jocelyn完成当天的工作后,你会在空中舞蹈工作室里找到她。


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