超级老人大脑中发现巨型“超级神经元”

对超级老人死后大脑的分析显示,其记忆区域的神经元明显变大。

  • 超级老人的神经元比比他们年轻 20 至 30 岁的人的神经元还要大
  • 这些神经元没有阿尔茨海默症的标志性 tau 缠结
  • 大脑记忆区域中较大的神经元是超级衰老轨迹的生物学特征

超级老人的内嗅皮层(大脑中负责记忆的区域)中的神经元明显大于认知能力一般的同龄人和早期阿尔茨海默病患者。与比超级老人年轻 20 到 30 岁(年龄 80 岁及以上)的人相比,他们的神经元甚至更大。这一切都是根据 9 月 30 日发表在《神经科学杂志》上的一项新西北医学研究得出的。

这些“超级老人”神经元并不含有 tau 缠结,这是阿尔茨海默病的标志性特征。

“超级老人的神经元比他们的年轻同龄人更大,这一惊人发现可能意味着大细胞从出生时就存在,并在其一生中保持其结构,”首席作者塔玛·格芬 (Tamar Gefen) 说道。她是西北大学范伯格医学院精神病学和行为科学助理教授。“我们得出结论,更大的神经元是超级衰老轨迹的生物学特征。”  

对具有超凡记忆力的超级老人的研究首次证明,这些老人具有独特的生物学特征,包括内嗅皮层中更大、更健康的神经元,这些神经元相对没有 tau 缠结(病理)。

西北大学超级老龄化研究项目研究的是被称为超级老者的独特个体,这些 80 岁以上的老人拥有非凡的记忆力,至少与比他们年轻 20 至 30 岁的人一样好。 

“要了解人们如何以及为何能够抵抗阿尔茨海默病,密切研究超级老人的死后大脑非常重要,”格芬说。“是什么让超级老人的大脑如此独特?我们如何利用他们的生物学特性来帮助老年人预防阿尔茨海默病?”  

研究人员之所以研究大脑的内嗅皮层,是因为它控制着记忆,是阿尔茨海默病最先攻击的部位之一。内嗅皮层由六层神经元组成,这些神经元层层堆叠。特别是第二层,它接收来自其他记忆中心的信息,是大脑记忆回路中非常特殊和关键的枢纽。  

在这项研究中,研究小组发现,与同龄人、早期阿尔茨海默病患者,甚至比他们年轻 20 至 30 岁的人相比,超级老人的内嗅皮层 II 层神经元更大、更健康。他们还发现,这些大型 II 层神经元不会形成 tau 缠结。  

综合起来,这些发现表明,没有缠结形成的神经元可以保持其结构完整性(即保持健康和大)。反之亦然:Tau 缠结可导致神经元萎缩。 

SuperAger 研究的参与者在死后捐献自己的大脑用于研究。 

在这项研究中,研究人员分析了六名超级老人、七名认知能力正常的老年人、六名年轻人和五名早期阿尔茨海默病患者的大脑。他们测量了所有大脑内嗅皮层第二层神经元的大小(与第三层和第五层相比)。他们还评估了这些病例中 tau 缠结的存在情况。 

由于尚不清楚的原因,内嗅皮层中的细胞群在正常衰老过程中和阿尔茨海默病的早期阶段容易选择性地形成 tau 缠结。 

“在这项研究中,我们表明,在阿尔茨海默病中,内嗅皮层的神经元收缩(萎缩)似乎是该疾病的特征性标志,”格芬说。 

“我们怀疑这一过程是由于受影响细胞中 tau 缠结的形成,导致老年人记忆力下降,”Gefen 说。“确定这一促成因素(以及每个促成因素)对于早期发现阿尔茨海默病、监测其病程和指导治疗至关重要。” 

未来需要开展研究,以确定超级老人如何以及为何能够保持神经元的完整性。格芬希望重点研究细胞环境。 

她问道:“这些细胞的哪些化学、代谢或遗传特征使它们具有弹性?”她还计划研究大脑记忆回路中的其他枢纽,以更好地了解疾病的传播或抵抗力。 

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