阿尔茨海默病常被描述为一种缓慢消退的过程。名字开始遗忘，熟悉的路线变得陌生。记忆丧失似乎发生在人们清醒并试图回忆的时候。但阿尔茨海默病中一些最重要的损伤可能发生在大脑安静休息之时。
新研究指出，问题出现在大脑休息期间。这是近期经历通常被重放和保存的时刻。当这种重放过程崩溃时，记忆无法像应有的那样牢固。其结果与许多家庭所熟悉的早期记忆问题非常相似。
休息时形成记忆
当身体暂停活动时，大脑并不会关闭。在短暂休息、做白日梦或睡眠期间，脑细胞会再次运行最近的事件。
这有助于将短期经历转化为更持久的记忆。这是人们记住停车位置、错过哪个转弯或如何回家的方式之一。
当这个过程失败时，即时学习仍然会发生。问题会在后期显现。路径感觉陌生，选择重复出现。大脑在工作，但信息无法保留。
阿尔茨海默病的大脑损伤内部机制
科学家使用会发展出与阿尔茨海默病中所见相同淀粉样斑块（amyloid plaques）的小鼠来探索这个问题。
这些斑块已知会损伤脑组织，但它们如何干扰记忆一直较难确定。来自伦敦大学学院（University College London）的研究团队开始看到一个清晰的模式。
"阿尔茨海默病是由大脑中有害蛋白质和斑块的积聚引起的，导致记忆丧失和导航能力受损等症状，"研究合著者、研究助理莎拉·希普利（Sarah Shipley）博士说。"这些斑块如何干扰正常脑过程的确切机制尚未完全了解。"
"我们想了解随着疾病发展，脑细胞功能如何变化，以确定是什么驱动了这些症状。当大脑休息时，它通常会重放最近的经历，这一过程被认为对形成和维持记忆至关重要。"
研究人员发现，在经过基因改造以发展出类似阿尔茨海默病淀粉样斑块的小鼠中，这种重放过程受到干扰，且这种中断与动物在记忆任务中的表现不佳密切相关。
大脑中的记忆映射
这项工作集中在海马体（hippocampus），这是一个虽小但对学习和记忆至关重要的脑区。海马体内有位置细胞（place cells），它们以反映动物所在位置和曾去过地方的模式激活。
当动物在空间中移动时，这些细胞以精确的序列激活，随后在休息期间，通常会再次播放相同的序列。
这种重放有助于将体验锁定到记忆中，是包括人类在内的哺乳动物共有的系统。
为捕捉这一过程的实际运作，小鼠穿过一个简单迷宫，同时微型电极同时记录约100个位置细胞的脑活动。
探索后，小鼠休息时，研究人员监测它们大脑内部发生的情况。
在健康小鼠中，重放遵循预期模式。在有淀粉样斑块的小鼠中，重放同样经常发生，但序列错误——信号被扰乱。
当重放失去形状
这种无组织的活动产生了持久影响。位置细胞随时间不再保持稳定。休息后，它们不太可能代表与之前相同的位置。本应加强记忆的休息反而削弱了记忆。
行为与脑部数据相匹配。受影响的小鼠在迷宫中漫无目的地游荡，没有清晰的回忆。它们重访已经走过的路径，难以追踪自己曾去过的地方。
"我们发现大脑巩固记忆的方式出现了故障，这在单个神经元水平上可见，"伦敦大学学院神经科学教授、研究合著者卡斯维尔·巴里（Caswell Barry）说。
"引人注目的是，重放事件仍然发生——但它们失去了正常的结构。并不是大脑停止尝试巩固记忆；而是过程本身出了问题。"
阿尔茨海默病早期线索
阿尔茨海默病中的记忆丧失并非一次性发生。在严重症状出现前很久，小的故障就会累积。难以形成稳定记忆是最早的迹象之一。
通过表明在阿尔茨海默病中重放可能存在但紊乱，这项研究有助于解释为何即使大脑看似活跃，记忆也感觉不可靠。
该研究还指出了一个干预可能有帮助的时间窗口，在广泛损伤发生前。
重新思考阿尔茨海默病疗法
这些发现也可能指导更早发现阿尔茨海默病的新方法。重放模式的变化可能成为主要记忆丧失前出现的信号。
"我们希望我们的发现能帮助开发测试，以便在广泛损伤发生前早期检测阿尔茨海默病，或导致针对这种重放过程的新治疗，"巴里说。
研究人员目前正在研究是否可以通过神经递质乙酰胆碱（acetylcholine）来操纵记忆重放，这种物质已经是用于治疗阿尔茨海默病症状的药物的目标。
通过更好地理解这一机制，他们希望使这些治疗更有效。
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