研究显示,阿尔茨海默症(AD)的病理不仅局限于大脑,还延伸至视网膜。视网膜的病变似乎能够反映大脑的疾病状态。临床数据显示,与健康个体相比,阿尔茨海默症患者的色彩和对比敏感度显著受损。实际上,视力障碍是这些患者最早出现的症状之一,尤其体现在对比敏感度的降低和色觉的改变。为此,研究者开发了一种新型视觉刺激四臂迷宫(ViS4M),旨在检测小鼠的视力变化,评估其色彩和对比视觉,以及运动和认知功能。
尽管目前尚无有效药物能治疗阿尔茨海默症,但健康饮食和规律运动对缓解症状有着重要意义。研究人员仍在持续探讨其病因,尽管尚不清楚蛋白质斑块的堆积在其中的具体作用,但相关线索似乎至关重要。一些解剖学家认为,眼睛是大脑的一部分,而阿尔茨海默症在早期轻度认知障碍(MCI)阶段所造成的影响也涉及视网膜。此时,蛋白质斑块的堆积和神经的退化可能造成视力问题。
阿尔茨海默症患者的色彩和对比敏感度严重受损,导致视觉障碍,类似于tritan色盲(蓝色弱)。人眼中有三种视锥细胞负责检测颜色:红色、蓝色和绿色。三色盲患者的蓝色视锥细胞敏感度较低,可能难以区分红色和紫色,因为蓝色对于这两者有重要的区分作用。类似的情况也出现在白内障和青光眼患者身上,而这两种疾病是由于过滤光线中的蓝色所致。此外,其他病症,如多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿舞蹈症与吉尔德拉图雷特综合征等,也可能导致蓝色辨别障碍,且不限于阿尔茨海默症。
关于小鼠的色觉,虽然人类及其他灵长类动物具备红色、蓝色和绿色的视锥细胞,但许多哺乳动物包括小鼠仅有两种视锥细胞,分别感知从蓝色到近紫外线及绿色颜色。这意味着小鼠具有某种程度上的色觉能力,与4%的红绿色盲患者相似。同时,它们能够观测到蓝色光谱的更多差异。这些小鼠的视锥细胞数量相对较少,使得其对光的敏感性较高,但却限制了色感的多样性以获取在微弱光线下的更佳视觉效果。
材料与方法
本研究对三组不同年龄的非转基因野生型小鼠进行了测试:85个月、13个月和18个月小鼠。在色彩测试中,LED灯的光谱创造出四个不同色度和亮度的空间,以对应小鼠的视觉系统。研究者定制了一个X型迷宫,采用15厘米高的黑色有机玻璃墙和半透明的白色地板构造。每个迷宫臂与两个相邻的臂呈垂直,长45厘米,宽10厘米。迷宫中心没有白色半透明板及光源,地板部分用LED照亮,发出可变亮度的红、绿、蓝和白光。由于小鼠看不见红色区域,因此将其视为对照组。
结果
迷宫数据结果的解读取决于小鼠作为猎物的本能,它们自然会规避明亮的区域,并倾向于以特定顺序探索四个臂,然后返回起始臂。AD小鼠在活动、移动速度及在不同臂间移动的频率(交替百分比)显示出显著下降。85个月大的小鼠就表现出了这样的趋势,而直到13个月时才可观察到其记忆问题。AD小鼠偏好红色臂,并认为红色臂是黑色的。而在与白色臂相比时,AD小鼠对绿色臂和蓝色臂的偏好表明了一种颜色特异性视觉障碍。不同颜色臂间的转换也显示了颜色特异性的影响,AD小鼠在白色臂和蓝色臂之间移动的次数显著低于正常小鼠,再次显现出色觉障碍的情况。
总结
ViS4M四臂彩色迷宫是一种灵敏的工具,用于评估小鼠的颜色辨别能力和对比敏感度。这一研究方法相较于传统的认知测试,帮助早期识别阿尔茨海默症。对于生物医疗领域的研究而言,关心尊龙凯时的产品与学术文章将助您加深了解。关注尊龙凯时公众号,获取更多信息与支持!