扰乱了全球定位系统(GPS)在阿尔茨海默氏症与τ内嗅皮层病理

网格内嗅皮层的细胞(EC)的老鼠的大脑,用反复和均匀的网状图案。当鼠标移动通过其环境,网格细胞被激活,每个单元格代表一个特定的位置。这将创建一个三角形坐标系统允许空间导航。τ蛋白的积累在大脑中阿尔茨海默病小鼠模型的显示破坏电网的功能细胞,导致导航问题。研究结果解释了为什么阿尔茨海默氏症患者往往徘徊,迷失。

哥伦比亚大学医学中心(CUMC)研究人员发现,空间定向障碍,导致在许多阿尔茨海默氏症患者是由tau蛋白的积累在导航神经细胞在大脑中。在老鼠身上,这些发现可能导致阿尔茨海默氏症的早期诊断测试和突出新靶点治疗这种常见的和令人不安的症状。

这项研究发表在《神经元》网络杂志上。

估计有三个与阿尔茨海默氏症漫步和五人迷路了,通常在疾病的早期阶段开始,使他们容易受到伤害。研究人员怀疑,这些问题源于大脑的这一区域称为内嗅皮层(EC)。欧共体在记忆和导航中扮演着重要角色,是第一批大脑结构影响神经原纤维缠结的形成,在很大程度上是由τ,阿尔茨海默氏症的一个特点。“到目前为止,还没有人能够展示τ病理可能导致导航困难,“说的词语领导人凯伦·e·达夫病理学和细胞生物学博士,教授(在精神病学和托布研究所研究阿尔茨海默氏症和衰老的大脑)在哥伦比亚。

达夫博士和她的同事调查关注兴奋性网状细胞,神经细胞的一种火灾的EC在空间中运动,创建一个网状的内部映射一个人的环境。研究人员制造网格细胞的电生理记录老mice-including表达小鼠τ在欧共体(EC-tau老鼠)和正常控制导航不同环境。空间认知任务显示EC-tau老鼠表现明显比对照组差,表明τ改变网格细胞功能和有助于空间学习和记忆缺陷,根据词语领袖阿比德(博士,神经生物学助理教授(在病理和细胞生物学和陶布研究所)。

详细的鼠脑组织病理学分析显示,只有兴奋性细胞,但不抑制细胞,被杀或被病理τ,这可能导致网格细胞发射更少。”看来,τ病理的抑制性细胞,干扰兴奋和抑制性细胞之间的平衡和扰乱动物的网格领域,”傅co-first作者Hongjun博士说,陶布研究所副研究员主持immunohistological和行为研究。

“这项研究清楚地表明,τ病理学、内嗅皮层开始,会导致赤字在网格单元发射和背后的空间认知的恶化我们看到人类阿尔茨海默氏症,”埃里克·坎德尔说,医学博士,诺贝尔奖获得者,大学教授,卡夫大脑科学教授哥伦比亚。“这是一个经典的进步我们对阿尔茨海默病的早期阶段的理解。”

“这项研究是第一个显示网格细胞和阿尔茨海默病之间的联系,”爱德华•e•莫泽说,诺贝尔奖得主、卡夫系统神经科学研究所挪威科技大学。“这些发现对于未来是至关重要的,试图了解阿尔茨海默病的早期症状的发展,包括游荡的倾向和迷路。”

结果提高空间定向障碍的可能性可以通过经颅刺激纠正这种不平衡,深部脑刺激,或光学治疗。

“我们有许多学习网格细胞和它们是如何影响阿尔茨海默氏症,”古斯塔沃·a·罗德里格斯说,博士,博士后研究员陶布研究所和论文的合著者。“我们还不知道需要健康的网格细胞的比例适当的导航或该系统是否可营救的一旦被破坏。”

达夫博士说,“与此同时,“我们的研究表明,它有可能开发基于导航认知测试诊断阿尔茨海默病处于初始阶段。如果我们可以诊断疾病的早期,我们就可以开始给疗法之前,当他们可能有更大的影响。”

本文从提供的材料已经再版哥伦比亚大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

傅,H。罗德里格斯,G.A.,赫尔曼,M。、Emrani年代。Nahmani E。巴雷特,G。菲格罗亚,H.Y.戈德堡,E。(S.A.和达夫,动向(2017)“τ病理引起兴奋性神经元损失,网格细胞功能障碍,和空间记忆赤字想起早期阿尔茨海默病的,神经元。doi: 10.1016 / j.neuron.2016.12.023。