有研究显示,阿尔茨海默症(AD)的病理不仅局限于大脑,还延伸至视网膜。视网膜的病变似乎与大脑中的疾病相对应。在临床诊断中,阿尔茨海默症患者在颜色辨别和对比敏感度方面显著低于健康个体。事实上,视觉障碍往往是AD患者最早出现的症状之一,尤其是对比敏感度的降低和色觉的变化。
研究背景
为了评估小鼠的视觉变化,研究团队开发了一种名为四臂迷宫(ViS4M)的新型视觉刺激工具。这一迷宫旨在评估小鼠的色彩和对比视觉,以及运动与认知能力。尽管当前尚无有效药物治疗阿尔茨海默症,但健康的饮食和定期运动在缓解症状方面至关重要。研究者们持续探索其病因,尽管蛋白质斑块的积累是否为主要原因仍不明确,但这一线索被认为十分重要。
阿尔茨海默症与视力的关系
阿尔茨海默症患者在颜色辨别和对比敏感度上存在严重缺陷,这可能导致视觉障碍,与tritan色盲(蓝色弱)相似。人眼具备三种视锥细胞,分别检测红色、蓝色和绿色。然而,三色盲患者的蓝色视锥细胞敏感度较低,可能难以区分红色与紫色。此外,白内障和青光眼等疾病同样会影响这种色觉,相关情况也见于多发性硬化症、帕金森病和其他疾病,而不仅限于阿尔茨海默症。
小鼠的色觉
尽管人类及其他灵长类动物拥有三种视锥细胞,许多其他哺乳动物,包括小鼠,则只有两种视锥细胞:接近紫外线的蓝色细胞及绿色细胞。这使得小鼠的颜色视觉与部分红绿色盲患者相似,但其对光谱蓝色端和其他颜色的辨析能力更强。小鼠视锥细胞数量较少,更多地保留了对光敏感但为单色(黑白)的视杆细胞,因而使其能够在弱光环境下清晰视物。
材料与方法
本研究对三组非转基因野生型小鼠进行测试,分别为85个月、13个月与18个月大的小鼠。在色彩测试中,LED灯以不同的光谱产生四种色度和亮度,符合小鼠的视觉系统。同时,定制的迷宫结构为15厘米高的黑色有机玻璃墙与半透明白色地板。每条臂长45厘米,宽10厘米。中性区域不设光源,迷宫地板由LED灯以可变亮度的红、绿、蓝和白光照明。由于小鼠对红色不敏感,因此该区域在小鼠眼中呈现为黑暗,可以视作对照组。
实验结果
小鼠在迷宫中自由探索5分钟并记录其进入次数。根据实验数据解读,小鼠作为猎物,会自然避开明亮区域,并以特定顺序探索迷宫。阿尔茨海默症小鼠在不同臂之间的移动频率显著下降,尤其在85个月阶段便表现出这一特征,而记忆问题在13个月时才可察觉。它们偏好于视为黑色的红色臂,并在绿色和蓝色臂间显示出明显的色彩特异性视觉障碍。
结论
ViS4M四臂彩色迷宫是用于评估小鼠颜色辨别与对比敏感度的有效工具,相较于传统认知测试,它可帮助更早地发现阿尔茨海默症。这一研究为阿尔茨海默症的早期诊断提供了新视角,并显示了尊龙凯时在生物医疗研究中的关键作用,推动了对这一疾病的整体理解。