บทความอายุยืน

ทำนายการสูญเสียความทรงจำเหมือนอัลไซเมอร์ก่อนที่จะเกิดขึ้น

ความจำเสื่อม โรคอัลไซเมอร์ ปริศนาสมอง
  • รูปแบบการทำงานของสมองสามารถคาดเดาได้ว่าหนูตัวเล็กจะมีปัญหาความจำคล้ายโรคอัลไซเมอร์หรือไม่

  • ยีน apoe4 มีความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงต่อการเกิดโรคอัลไซเมอร์

  • การศึกษานี้วัดระลอกคลื่นสั้น (swr) ในหนู ซึ่งเป็นกิจกรรมทางสมองประเภทหนึ่งที่เชื่อมโยงกับความจำและการเรียนรู้เชิงพื้นที่ หนูที่มี swr น้อยกว่าจะมีความจำบกพร่องเชิงพื้นที่แย่ลง

  • การวัดค่า swr จะเป็นวิธีที่ไม่รุกล้ำในการทำนายความเสี่ยงของบุคคลที่จะเป็นโรคอัลไซเมอร์

บทความนี้เผยแพร่บน EurekAlert.org

สำหรับผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ ไม่มีทางย้อนเวลากลับไปได้ เมื่อถึงเวลาที่เธอเริ่มประสบกับการสูญเสียความทรงจำและสัญญาณที่น่ากังวลอื่นๆ ภาวะการรู้คิดลดลงได้เกิดขึ้นแล้ว และการทดลองทางคลินิกหลายทศวรรษก็ล้มเหลวในการผลิตวิธีการรักษาที่สามารถช่วยให้เธอฟื้นความทรงจำได้

ปัจจุบัน นักวิจัยจากสถาบันแกลดสโตนกำลังเผชิญกับโรคร้ายนี้จากมุมที่ต่างออกไป ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน รายงานเซลล์พวกเขาแสดงให้เห็นว่ารูปแบบการทำงานของสมองโดยเฉพาะสามารถทำนายล่วงหน้าได้ว่าหนูตัวเล็กจะพัฒนาความจำบกพร่องเหมือนอัลไซเมอร์ในวัยชราหรือไม่

“การคาดเดาการขาดดุลได้นานก่อนที่จะปรากฏขึ้นอาจเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการออกแบบและทดสอบมาตรการป้องกันที่ป้องกันโรคอัลไซเมอร์ในผู้คน” หยาตง หวง นักวิจัยอาวุโสของแกลดสโตน ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว

งานใหม่นี้สร้างขึ้นจากการศึกษาในปี 2559 เกี่ยวกับหนูที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อนำยีนของ apolipoprotein e4 (apoe4) การถือยีน apoe4 มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น (แต่ไม่รับประกัน) ของโรคอัลไซเมอร์ในมนุษย์ เมื่ออายุมากขึ้น หนู apoe4 มักมีสัญญาณของการสูญเสียความทรงจำคล้ายกับที่พบในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ แต่ไม่เสมอไป

ในการศึกษาก่อนหน้านี้ huang และทีมงานของเขาได้ตรวจสอบการทำงานของสมองประเภทหนึ่งที่เรียกว่าคลื่นแหลมคม (swrs) ซึ่งมีบทบาทโดยตรงในการเรียนรู้เชิงพื้นที่และการสร้างความทรงจำในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม swr เกิดขึ้นเมื่อสมองของหนูหรือมนุษย์ที่กำลังพักผ่อนเล่นซ้ำความทรงจำล่าสุดเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ เช่น เขาวงกตหรือบ้านอย่างรวดเร็วและซ้ำๆ กัน

"SWR มีองค์ประกอบที่สำคัญสองประการที่สามารถวัดได้ ได้แก่ ความอุดมสมบูรณ์และพลังงานแกมม่าสั้น (SG)" ปริญญาเอก Emily Jones ผู้เขียนหลักของการศึกษาใหม่และสำเร็จการศึกษาล่าสุดจาก UC San Francisco's (UCSF) Biomedical Sciences Graduate Programme กล่าว "โดยทั่วไปแล้ว SWR มากมายทำนายว่าเมาส์ ApoE4 สามารถเรียนรู้และจดจำวิธีการผ่านเขาวงกตได้เร็วแค่ไหน และพลัง SG ทำนายว่าหน่วยความจำนั้นจะแม่นยำแค่ไหน"

การศึกษาก่อนหน้านี้เปิดเผยว่าหนูอายุ apoe4 มีความอุดมสมบูรณ์ swr ต่ำกว่าและพลัง sg ที่อ่อนแอกว่าที่พบในหนูอายุที่มีสุขภาพดี จากผลลัพธ์ดังกล่าว โจนส์และเพื่อนร่วมงานของเธอตั้งสมมติฐานว่าการวัดกิจกรรม swr สามารถทำนายความรุนแรงของปัญหาความจำที่สามารถพิสูจน์ได้ในหนู apoe4 ในช่วงอายุ

เพื่อทดสอบแนวคิดนี้ นักวิจัยได้บันทึกกิจกรรม swr ในหนู apoe4 ที่อายุมากขึ้นขณะพัก หนึ่งเดือนต่อมา พวกเขาให้หนูทำงานอวกาศเพื่อทดสอบความจำ พวกเขาพบว่าหนูที่มี swr น้อยกว่าและพลังงาน sg ต่ำกว่ามีแนวโน้มที่จะมีการขาดดุลหน่วยความจำเชิงพื้นที่ที่แย่ลง

“เราจำลองการทดลองนี้สำเร็จใน 2 ปีต่อมากับหนูหลายๆ ตัว” Huang ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยาและพยาธิวิทยาที่ UCSF กล่าว "สิ่งที่น่าทึ่งคือเราสามารถใช้ผลลัพธ์จากกลุ่มแรกเพื่อทำนายขอบเขตการเรียนรู้และการขาดความจำในกลุ่มรุ่นที่สองด้วยความแม่นยำสูง โดยพิจารณาจากกิจกรรม SWR ของพวกเขา"

สิ่งที่น่าทึ่งยิ่งกว่านั้นคือผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจากการทดลองครั้งต่อไปของทีม

นักวิจัยอยากรู้ว่ากิจกรรม swr พัฒนาไปอย่างไรตลอดช่วงชีวิตของหนู ซึ่งไม่มีใครเคยตรวจสอบมาก่อน ดังนั้น พวกเขาจึงตรวจวัด swr ในหนู apoe4 เป็นระยะตั้งแต่อายุยังน้อย นานก่อนที่จะเกิดภาวะความจำบกพร่อง ไปจนถึงวัยกลางคน และเข้าสู่วัยชรา

“เราคิดว่าถ้าเราโชคดี การวัด SWR ที่เราทำเมื่อหนูอยู่ในวัยกลางคนอาจมีความสัมพันธ์เชิงทำนายกับปัญหาความจำในภายหลัง” โจนส์กล่าว

น่าประหลาดใจที่การวิเคราะห์เผยให้เห็นว่าการขาด swr มากมายและพลังงาน sg ตั้งแต่อายุยังน้อย คาดการณ์ว่าหนูตัวใดจะทำงานด้านความจำได้แย่ลงในอีก 10 เดือนต่อมา ซึ่งเทียบเท่ากับ 30 ปีในมนุษย์

“เราไม่ได้เดิมพันกับผลลัพธ์เหล่านี้ ความคิดที่ว่าหนูตัวเล็กที่ไม่มีปัญหาด้านความจำมีเมล็ดพันธุ์อยู่แล้วว่าจะนำไปสู่ภาวะขาดดุลในวัยชรา” โจนส์กล่าว “แม้ว่าเราจะชอบ แต่เราคิดว่ามันคงจะไร้สาระหากสามารถคาดการณ์ล่วงหน้าได้จนถึงตอนนี้”

เนื่องจาก swr พบในมนุษย์เช่นกัน การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า swr ที่มีอยู่มากมายและพลังงาน sg อาจทำหน้าที่เป็นตัวพยากรณ์โรคอัลไซเมอร์ในระยะเริ่มแรกได้ ก่อนที่ปัญหาด้านความจำจะเกิดขึ้น

ในขั้นตอนต่อไปในการประเมินความเป็นไปได้นั้น huang จะทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานที่ ucsf memory and aging center เพื่อตรวจสอบว่า swr ในผู้ป่วยอัลไซเมอร์แสดงการขาดดุลในปริมาณมากและพลัง sg คล้ายกับที่เห็นในแบบจำลองเมาส์ของโรคหรือไม่

“ข้อได้เปรียบที่สำคัญของแนวทางนี้คือ เมื่อเร็วๆ นี้นักวิจัยได้พัฒนาเทคนิคที่ไม่รุกล้ำในการวัด SWR ในคน โดยไม่ต้องฝังอิเล็กโทรดในสมอง” หวงกล่าว

หาก swr สามารถทำนายโรคอัลไซเมอร์ในมนุษย์ได้จริง การวัดผลจะช่วยเพิ่มความพยายามในการวิจัยและการพัฒนายาได้สองวิธีที่สำคัญ ขั้นแรก สามารถใช้เพื่อเลือกผู้เข้าร่วมสำหรับการทดลองทางคลินิกเพื่อทดสอบยาใหม่เพื่อป้องกันโรคอัลไซเมอร์ การลงทะเบียนผู้ป่วยที่แสดงการขาดดุล swr อยู่แล้วจะช่วยเพิ่มอำนาจทางสถิติของการทดลองได้ ประการที่สอง การวัดค่า swr สามารถทำได้ซ้ำๆ และไม่รุกล้ำ ช่วยให้นักวิจัยสามารถทดสอบผลกระทบของยาเมื่อเวลาผ่านไป แม้กระทั่งก่อนที่จะเกิดภาวะความจำบกพร่องก็ตาม

Huang เน้นย้ำถึงคุณค่าของ SWR ในฐานะตัวทำนายการทำงาน ซึ่งเป็นการวัดโดยตรงถึงการลดลงของการทำงานของสมองที่พบในโรคอัลไซเมอร์ ตรงข้ามกับการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาที่ปรากฏเป็นผลมาจากโรคที่เป็นต้นเหตุเท่านั้น

“ผมรู้สึกอย่างยิ่งว่าการวิจัยของโรคอัลไซเมอร์ไม่ควรมุ่งเน้นไปที่พยาธิวิทยาเท่านั้น แต่ใช้การเปลี่ยนแปลงด้านการทำงาน เช่น การขาดดุล SWR เพื่อเป็นแนวทางในการวิจัยและการพัฒนายา” เขากล่าว "การค้นพบใหม่ของเราสนับสนุนแนวทางประเภทนี้"

การศึกษาใหม่นี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยโรคอัลไซเมอร์ที่ครอบคลุมของ gladstone “แกลดสโตนเป็นสถานที่ที่ไม่เหมือนใครซึ่งทำให้สามารถทำการวิจัยเชิงแปลที่จำเป็นในการปรับปรุงความเข้าใจและการรักษาโรคนี้ได้” huang กล่าว

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน cรายงานของเอลล์ ในเดือนพฤศจิกายน 2019



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า