众所周知,与阿尔茨海默病有关的昼夜节律失调会扰乱睡眠和日常活动模式。对该疾病小鼠模型的新研究表明,β-淀粉样蛋白的积累也可能在疾病过程的早期导致学习和记忆的昼夜调节障碍。β-淀粉样蛋白的积累是阿尔茨海默病的标志之一。

俄亥俄州立大学11月18日消息

研究人员在阿尔茨海默病的小鼠模型中测试了认知行为,该模型加速了β-淀粉样蛋白在大脑中的积累,以评估疾病早期和晚期的短期、中期和长期记忆。夜行动物通常在夜间更加活跃和警觉,因此在那个时候认知功能更强--这是由它们的昼夜节律生物钟决定的。

"在正常的小鼠中,记忆检索存在着时间上的差异。在阿尔茨海默病小鼠模型中,则没有--记忆的时间差异被削弱了,这意味着它们的生物钟功能失调,"研究作者、俄亥俄州立大学(Ohio State University)分子、细胞和发育生物学研究生项目的博士生 Anisha Kalidindi 说,"综合来看,从整体上看它们的行为,我们看到这些认知的昼夜节律失调发生在疾病过程的早期, 可能与生物钟失调有关。”

Kalidindi 于11月11日在神经科学学会(Society for Neuroscience,SfN)年会的虚拟海报会议上介绍了这项工作。

2021年神经科学学会年会(华盛顿)

我们清晰有效思考的能力在一天中会发生变化,因为影响记忆和学习的大脑特定区域的细胞功能由我们的昼夜节律生物钟调节。在动物身上也是如此。

例如,在中期记忆的测试中,小鼠花时间探索一个竞技场中的两个物体,然后小鼠被移走,30分钟后小鼠再回到同一竞技场,其中一个物体被移动。它们的标准行为是花更多的时间去探索被移动的物体的新奇之处--这是它们认识到变化的标志。研究中的正常小鼠在夜间明显比白天更容易识别被移动的物体,但在阿尔茨海默病模型小鼠中,这种新奇物体位置定向的时间差异消失了。

"这项研究让我们对这个模型的昼夜认知有了异常全面的了解," Kalidindi 说,"我们有关于这组行为的非常好的数据,我们可以用它来做出有趣的假设,并从中找到新的方向。我们正试图把这种疾病一块一块地拆开,看看这些不同的因素是如何驱动功能障碍的。"

Anisha Kalidindi

需要额外的分子研究来证实昼夜节律生物学是报告中所看到的认知变化的幕后推手,但 Kalidindi 说,这些发现为更多关注昼夜节律健康的好处创造了一个很好的论据。

"睡眠是一种受昼夜节律调节的行为,但白天晒太阳或通过进食来优化全天的新陈代谢,这些对昼夜节律健康也都很重要。我希望这项研究的影响可以让公众更好地理解昼夜节律生物学对健康的重要性,特别是对学习和记忆的重要性。”

这项工作得到了俄亥俄州立大学、美国国立普通医学科学研究所细胞、分子、生化科学项目培训项目、美国国立神经疾病和卒中研究所D-SPAN项目以及美国国家老龄化研究所的支持。

参考来源

Source:Ohio State University

Disrupted circadian regulation of cognition in Alzheimer’s disease

https://news．osu．edu/disrupted-circadian-regulation-of-cognition-in-alzheimers-disease/

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