大多数人将阿尔茨海默病视为老年疾病,但事实上,其标志性脑部变化早在第三十年代(约20-30岁)就已开始。
在这些早期变化中,一种名为tau的蛋白质开始在大脑深处一个微小区域——蓝斑核——形成异常缠结。蓝斑核负责调节睡眠、注意力和警觉性。随后tau缠结会扩散至全脑。
产生tau缠结并不意味着患有阿尔茨海默病——实际上几乎所有人在不同程度上都会发生这种情况。但由于这些变化始于蓝斑核,包括我在内的部分脑科学家将该区域视为阿尔茨海默病发展的"煤矿中的金丝雀"。我们正在探索:阻止或减缓该脑区的tau缠结,或维持其健康状态,是否能阻断疾病发展进程并预防认知衰老的其他方面。
我和实验室及其他团队的新兴研究正在验证一个观点:名为"迷走神经刺激"的疗法(目前已广泛用于其他健康问题)可能是维持蓝斑核正常功能的有效方式。
蓝斑核与阿尔茨海默病
蓝斑核位于脑干底部,其名称"蓝斑"源自神经黑色素这种色素。它在人类基础功能中扮演关键角色:几乎产生大脑全部的去甲肾上腺素——这种化学物质对睡眠、警觉性、专注力、学习能力乃至免疫功能都至关重要。它接收来自大脑和身体各处的神经输入,包括传递心脏、肺部等器官信息的迷走神经。
我的研究聚焦该脑区的结构、神经细胞内部信息传递机制及其与其他脑区的连接方式,并探究这些特征如何随年龄变化而影响思维和记忆。
研究表明,从中年开始,蓝斑核的神经细胞可能因tau蛋白堆积而受损,这种损伤与记忆力衰退相关。蓝斑核的tau堆积、细胞死亡和功能丧失,会先于阿尔茨海默病的诊断和症状出现,且能预测疾病发展。这促使研究者假设:维持蓝斑核健康可能同时保护大脑其他区域。
迷走神经刺激与脑健康
迷走神经在大脑与胸腹部器官(如心脏和肠道)间传递信息,帮助大脑监测和调节人体重要器官。它负责向全身发送"休息与消化"信号,促进消化和细胞修复。
1980-90年代,研究者发现刺激迷走神经可缓解癫痫,同时常带来改善情绪和思维等附加益处。如今,美国食品药品监督管理局不仅批准其用于治疗癫痫,还用于偏头痛、抑郁症及中风康复。
癫痫和抑郁症治疗中的迷走神经刺激通常需在患者左侧胸部植入电刺激器(迷走神经经过处)。治疗头痛的非侵入式设备则通过颈部或耳部皮肤表层的迷走神经位置传递温和电流脉冲。
早在发现蓝斑核与阿尔茨海默病的关联前,研究者就假设迷走神经刺激可能改善患者情绪和思维能力——因为该疗法可能通过提升脑内去甲肾上腺素水平发挥作用,而阿尔茨海默病患者脑内这种物质严重不足。
维持神经活动节律
神经科学家尚未完全明确迷走神经刺激对大脑的益处机制,但主流理论认为它通过调节蓝斑核神经细胞活动来维持其正常功能。
蓝斑核活动过强可能导致过度警觉,引发压力甚至恐慌。事实上,蓝斑核过度活跃会加剧创伤后应激障碍症状;反之活动不足则可能导致抑郁或记忆问题。
某些迷走神经刺激形式既不增强也不抑制蓝斑核活动,而是影响其神经元放电的时机和节奏。其他形式似乎能提升大鼠脑内去甲肾上腺素水平,研究者推测这可能也是其治疗癫痫的机制。
这些发现促使研究者提出:迷走神经刺激可作为蓝斑核的有效调节器,帮助其建立最佳功能所需的精确活动水平。
迷走神经刺激能否对抗记忆衰退?
新兴研究提示迷走神经刺激可能有益于衰老大脑。
多项研究发现,该疗法能阻止轻度认知障碍患者或阿尔茨海默病早期患者的记忆恶化,甚至改善记忆能力。一项针对52名55-75岁轻度认知障碍患者的试验显示:每日接受一小时迷走神经刺激(每周五天,持续约六个月)后,其记忆和整体认知能力显著提升。
在60岁健康成年人及18-25岁健康成年人中的研究甚至发现:单次刺激即可改善不同维度的记忆能力。
尽管研究仍处于初步阶段,但这些发现为抵御阿尔茨海默病和衰老带来的痛苦症状提供了新希望。
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