正常的衰老通常与记忆力下降有关，尽管目前还不清楚是什么因素在起作用。在一项新的研究中，研究人员研究了特定的中间神经元，它们是大脑中对学习和记忆很重要的区域中连接其他神经元的交流中心。
无论是由于认知能力的正常下降，还是由于术后认知障碍，年龄的增长都会使人们处于危险之中。对于后者，这种缺陷可能会在手术后持续数月，尤其是当患者年龄超过60岁时。不幸的是，导致这些损伤的潜在细胞机制在很大程度上是未知的。
先前的研究表明，大脑中与学习和记忆有关的区域——海马体——随着年龄的增长而体积减少。此外，分子-氨基丁酸或GABA的水平以及释放它的一些中间神经元也受到影响。
在目前的研究中，研究人员把重点放在了一个特定区域的海马中间神经元上，这个区域被称为齿状回的门部，它的特点是表达生长抑素。这种激素有能力抵消身体其他部位生长激素的影响。
比较生物科学教授Uwe Rudolph (GNDP)说:“过去，其他研究人员发现认知受损大鼠和未受损大鼠之间的差异之一是，前者在齿状回门部的生长抑素阳性中间神经元数量较少。”“我们想进一步研究这些神经元的丧失是否真的是导致认知缺陷的原因，以及它是否可以作为海马体衰老的模型。”
研究人员通过使用一种毒素减少了小鼠海马体内生长抑素阳性中间神经元的数量。他们将这种毒素注射到齿状门部，这样毒素只会在生长抑素阳性的中间神经元中表达，杀死大约50%的这些细胞。从3周后开始，他们进行了行为研究，以测试老鼠的学习能力和记忆力。
老鼠接受了三种类型的测试:它们是否能记住并区分新物体和熟悉的物体，利用短期记忆在迷宫中导航，以及利用空间学习在水池中找到一个隐藏的平台。在这三种情况下，生长抑素阳性中间神经元水平下降的小鼠与没有接受这种毒素的小鼠相比，表现得很差。
研究人员还寻找了由于生长抑素阳性中间神经元水平降低而发生的细胞信号变化。为了做到这一点，他们把注意力集中在小胶质细胞上，这是一种免疫细胞，当大脑出现问题时，它们是最先做出反应的细胞之一。
鲁道夫实验室的博士后研究员Rajasekar Nagarajan说:“我们观察了小胶质细胞的激活，这是与衰老和记忆障碍相关的炎症的标志。”“我们发现，注射了这种毒素的老鼠海马体中的小胶质细胞活性增加，甚至在齿状回之外。”
除了确定小胶质细胞的状态外，研究小组还测量了一种叫做脑源性神经营养因子的蛋白质，这种蛋白质在海马体中很活跃，在长期记忆中起着重要作用。他们发现，注射毒素的小鼠海马组织中的BDNF水平较低。此外，研究人员还发现，这些老鼠的海马体树突棘更少，而海马体树突棘对学习和记忆至关重要。
对研究人员来说，不出所料的是，注射毒素的小鼠的结果与18-19个月大、未注射毒素的老年小鼠的结果基本相同。
18个月大的老鼠相当于人类大约60岁的年龄。鲁道夫说:“这大致符合我们所知道的人们在手术和麻醉后更经常出现神经认知缺陷的时间点。”“我们的研究结果表明，使用这种毒素来减少生长抑素阳性中间神经元的数量，足以引起类似于衰老时认知缺陷的影响。”
研究人员感到兴奋的是，他们可以使用这些技术来研究与衰老有关的缺陷，而无需等待小鼠变老，这是一项昂贵且耗时的工作。Nagarajan说:“我们将用这种方法作为模型来测试哪些实验性化合物可以用来预防或逆转与年龄相关的和术后的认知障碍。”
这篇题为“齿状门叶生长抑素阳性gaba能中间神经元的基因消融足以诱导认知障碍”的论文发表在《分子神经生物学》杂志上，可在https://doi.org/10.1007/s12035-023-03586-3上找到。这项研究由美国国立卫生研究院资助。
