发现工作记忆障碍可能成因，为生物衰老研究揭开新一页
2023/04/21
发现工作记忆障碍可能成因，为生物衰老研究揭开新一页
工作记忆（Working memory）是我们能在短期内掌握和运用资讯的关键，虽然随着年龄增长大脑老化，许多人的工作记忆力会明显下滑，但其实也有近半数的人能不受衰老影响，持续保持健康的工作记忆。
在《Frontiers in Aging Neuroscience》发表的最新研究中，美国索尔克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）科学家发现与突触微型结构相关的机制障碍，可能是导致与年龄相关工作记忆障碍出现的主因，为衰老研究打开了一道崭新的大门。
过去研究发现，工作记忆能力与大脑背外侧前额叶皮质（Dorsolateral prefrontal cortex，dlPFC）的神经元活动密切相关，而神经元要有效传递资讯，就必须仰赖突触（Synapse）及无数的微型结构正常运作。
索尔克团队先前发现普通狨（Callithrix jacchus）同样会随着衰老出现工作记忆障碍，群体间也存在与人类相似的显著异质性，为此在最新研究中，研究人员透过电子显微镜进一步探索了普通狨模型中大脑 dlPFC 区域的神经元及突触在活动上的改变。
研究人员发现，虽然所有普通狨都随着衰老出现突触损失，但在出现工作记忆障碍的普通狨模型中，协调突触和粒线体大小缩放的环节出现异常，导致复合体间的大小相关性被打破。
神经科学领域存在着基本的超微结构尺寸原理（Ultrastructural size principle），即当突触复合体中一部分尺寸发生变化时，其他所有部分也必须协调改变才能发挥作用，团队推测，可能正是这种协调异常造成能量供需不相符，导致突触传递受损，继而触发与年龄相关的工作记忆障碍。
尽管科学界对超微结构尺寸原理已有广泛认知，但在这项研究以前，并未有人探索过年龄或疾病是否会违反这项原则。研究人员相信，研究中捕捉到的突触影像将有助未来探索突触复合体协调各部分扩张和收缩的机制，在异常机制中或许就存在着与年龄相关认知衰退的解释。
就像投入湖泊中的小石头，这些极小的突触结构改变了神经元网络、大脑功能和行为，研究人员认为，这种微观功能障碍产生的连锁反应是一个未知的研究领域，未来或许将会彻底改变我们对衰老及其对认知影响的理解。
参考资料：1. Frontiers in Aging Neuroscience, 2023, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1146245/full2. https://www.salk.edu/news-release/mitochondria-power-supply-failure-may-cause-age-related-cognitive-impairment/
在《Frontiers in Aging Neuroscience》发表的最新研究中，美国索尔克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）科学家发现与突触微型结构相关的机制障碍，可能是导致与年龄相关工作记忆障碍出现的主因，为衰老研究打开了一道崭新的大门。
过去研究发现，工作记忆能力与大脑背外侧前额叶皮质（Dorsolateral prefrontal cortex，dlPFC）的神经元活动密切相关，而神经元要有效传递资讯，就必须仰赖突触（Synapse）及无数的微型结构正常运作。
索尔克团队先前发现普通狨（Callithrix jacchus）同样会随着衰老出现工作记忆障碍，群体间也存在与人类相似的显著异质性，为此在最新研究中，研究人员透过电子显微镜进一步探索了普通狨模型中大脑 dlPFC 区域的神经元及突触在活动上的改变。
研究人员发现，虽然所有普通狨都随着衰老出现突触损失，但在出现工作记忆障碍的普通狨模型中，协调突触和粒线体大小缩放的环节出现异常，导致复合体间的大小相关性被打破。
神经科学领域存在着基本的超微结构尺寸原理（Ultrastructural size principle），即当突触复合体中一部分尺寸发生变化时，其他所有部分也必须协调改变才能发挥作用，团队推测，可能正是这种协调异常造成能量供需不相符，导致突触传递受损，继而触发与年龄相关的工作记忆障碍。
尽管科学界对超微结构尺寸原理已有广泛认知，但在这项研究以前，并未有人探索过年龄或疾病是否会违反这项原则。研究人员相信，研究中捕捉到的突触影像将有助未来探索突触复合体协调各部分扩张和收缩的机制，在异常机制中或许就存在着与年龄相关认知衰退的解释。
就像投入湖泊中的小石头，这些极小的突触结构改变了神经元网络、大脑功能和行为，研究人员认为，这种微观功能障碍产生的连锁反应是一个未知的研究领域，未来或许将会彻底改变我们对衰老及其对认知影响的理解。
参考资料：1. Frontiers in Aging Neuroscience, 2023, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnagi.2023.1146245/full2. https://www.salk.edu/news-release/mitochondria-power-supply-failure-may-cause-age-related-cognitive-impairment/
