研究显示,阿尔茨海默症(AD)的病理不仅局限于大脑,还扩展至视网膜,视网膜的病变似乎能够反映大脑内的疾病状况。在临床观察中,阿尔茨海默症患者的色彩和对比敏感度显著低于健康个体。实际上,视力障碍是此类患者最早出现的症状之一,尤其是对比敏感度的下降和色觉的变化。
本研究团队开发了一种名为视觉刺激四臂迷宫(ViS4M)的新型工具,专门用于评估小鼠的视力变化,包括其色彩和对比视觉能力,以及运动和认知功能。虽然目前尚无有效药物治疗阿尔茨海默症,但我们已认识到健康的饮食和规律运动在缓解症状方面的重要性。研究者们仍在深入探讨该病的病因,尽管关于蛋白质斑块的积累是否是病因仍然不明,但寻找相关线索显得尤为重要。
一些解剖学家认为眼睛与大脑的关系密不可分,阿尔茨海默症对眼睛的影响在早期轻度认知障碍(MCI)阶段也开始显现。蛋白质斑块的积聚和神经的退化会对视网膜造成影响。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,其症状与tritan色盲(蓝色弱)相似。人眼拥有三种视锥细胞,用以识别红色、蓝色和绿色,而三色盲患者的蓝色视锥细胞敏感度较低,常常在区分红色与紫色方面遇到困难。
尽管白内障和青光眼也会导致类似情况,但这两种疾病主要是因滤光造成的。其他疾病,如多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿舞蹈症以及吉尔·德拉图雷特综合征等,也可能导致蓝色辨别障碍,而不仅限于阿尔茨海默症。
尽管人类及其他灵长类动物拥有红、蓝、绿三种视锥细胞,但许多哺乳动物(包括小鼠)仅拥有两种视锥细胞:一种对蓝色至紫外线敏感,另一种则为绿色。这意味着小鼠的色觉与4%的红绿色盲患者相似,但它们能够识别更多蓝色端及近似色的差异。小鼠的视锥细胞数量较少,为更敏感的单色(黑白)视杆细胞留出了空间,使其在暗光条件下也能清晰视物。
本研究对来自三组不同年龄(分别为85个月、13个月和18个月)非转基因野生型小鼠进行了测试。在色彩测试中,LED灯的光谱产生四种不同色度和亮度的空间,以与小鼠的视觉系统相匹配。特别设计的x形迷宫由15厘米高的黑色有机玻璃墙和半透明的白色地板组成。每条臂较长(45厘米),且宽度为10厘米。迷宫的中央是一个中性区域,没有灯光源。地板由底部的LED灯照亮,发出可调节的红、绿、蓝和白光。由于小鼠无法看到红色,该区域在小鼠眼中显得黑暗,可以视为对照组。
实验通过将小鼠放置在迷宫中心并让其自由探索5分钟,计算进入各个臂的次数。整个过程可通过动物运动轨迹跟踪系统(EthoVisionXT)进行监控和分析。数据结果显示,作为猎物的小鼠本能上会避开明亮区域,并倾向于按特定顺序探索四个臂,然后回到起始臂。阿尔茨海默症小鼠的活动、移动速度及不同臂之间的移动频率(交替百分比)均显著下降。特别是它们在85个月大时就表现出这一现象,而在13个月大时已能检测到其记忆问题。
与正常小鼠相比,AD小鼠更偏好于红色臂,因为它们视其为黑色。此外,AD小鼠在绿色臂和蓝色臂的选择上与白色臂相比同样显示出偏好,这表明它们存在显著的色彩特异性视觉障碍。
总结而言,ViS4M四臂彩色迷宫作为评估小鼠颜色辨别和对比敏感度的灵敏工具,相较于传统认知测试方法,更能提前发现阿尔茨海默症的迹象。更多信息请关注尊龙凯时,了解我们的最新产品和研究成果。