有研究指出,阿尔茨海默症(AD)的病理不仅局限于大脑,还扩展至视网膜。视网膜的病变似乎反映出大脑内的疾病状况。临床观察显示,与健康个体相比,阿尔茨海默症患者在色彩和对比敏感度方面均显著受损。实际上,视力障碍往往是这些患者最早出现的症状之一,尤其是对比敏感度降低和色觉变化。
本文研究团队开发了一种新型视觉刺激四臂迷宫(ViS4M),旨在专门检测小鼠的视觉变化,同时评估其色彩及对比视觉,以及运动和认知功能。尽管目前尚无有效药物可以治疗阿尔茨海默症,但我们意识到,健康的饮食和规律的运动对于缓解症状至关重要。研究人员依然在持续探索该病的病因,虽然尚未明确蛋白质斑块的堆积程度是否为主要病因,但发现相关线索似乎非常关键。
一些解剖学家认为眼睛是大脑的一部分,阿尔茨海默症的一个鲜为人知的影响是,它会在早期轻度认知障碍(MCI)的阶段影响眼睛视网膜的健康。蛋白质斑块的堆积和神经退化会对视觉产生显著影响。
对于阿尔茨海默症患者,其色彩和对比敏感度的严重受损将导致视觉障碍,类似于三色盲(又称蓝色弱)。人眼具有红色、蓝色和绿色三种视锥细胞,而患有三色盲的人群中,蓝色视锥细胞敏感度较低,这可能使他们难以区分红色和紫色。白内障及青光眼等疾病也有类似影响,但这两种疾病主要是由于过滤了光线中的蓝色。此外,一些其他疾病,如多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿舞蹈症和吉尔·德拉图雷特综合征,同样可能导致蓝色辨别障碍,这并不限于阿尔茨海默症。
尽管人类和其他灵长类动物均具备特定的三种视锥细胞,包括红色、蓝色与绿色,但许多其他哺乳动物,如小鼠,仅具有两种视锥细胞:一种是接近紫外线的蓝色视锥,另一种是绿色。这意味着它们的视觉类似于4%的红绿色盲患者,尽管它们在光谱蓝色端及其邻近颜色的分辨率更高。小鼠的视锥细胞数量相对较少,以更多地容纳对光更敏感的单色视杆细胞,提升在弱光下的视觉能力。
在材料与方法方面,本研究测试了三组不同年龄的非转基因野生型小鼠:85个月大、13个月大及18个月大的小鼠。在色彩测试模式中,LED灯的光谱设置创造了四个具有不同色度和亮度的空间,与小鼠的视觉系统相匹配。实验室定制的X形迷宫由15厘米高的黑色有机玻璃墙构成,配合半透明白色地板。每个臂的尺寸为45厘米长,10厘米宽。
在实验过程中,小鼠被放置在迷宫中心,允许其自由探测5分钟,并计算其进入每个臂的次数。整个过程运用动物运动轨迹跟踪系统(EthoVisionXT),以分析小鼠的位置及运动行为。研究结果显示,作为一种猎物,小鼠本能地回避明亮区域,并倾向于按照特定顺序探索四个臂并返回起始臂。在85个月大时,阿尔茨海默症小鼠表现出活动和移动速度明显下降,尽管直到13个月大时,才可检测到其记忆问题。
综合分析发现,阿尔茨海默症小鼠更倾向于进入红色臂,而在它们看来,红色臂实际上是黑色。与白色臂相比,阿尔茨海默症小鼠对绿色和蓝色臂的偏好表明其存在色彩特异性视觉障碍。此外,AD小鼠在白色臂与蓝色臂之间的转移次数也低于正常鼠,进一步证实了其色觉障碍的存在。
总而言之,ViS4M四臂彩色迷宫提供了一种高敏感性的工具,有助于评估小鼠的颜色辨别和对比敏感度,相比传统认知测试有助于更早期地发现阿尔茨海默症。这不仅为疾病早期筛查提供了新的思路,同时也彰显了Z6·尊龙凯时在生物医疗研究领域的先进理念与创新。