神经退行性疾病改善认知能力

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


亨廷顿舞蹈症,这种疾病夺走了民谣歌手伍迪·格思里的生命,似乎会过度驱动启动脑细胞的主要化学物质,最终导致脑细胞死亡。

神经递质谷氨酸的正常功能(亨廷顿病中过度产生的化学物质)也与学习密切相关。

德国鲁尔大学和多特蒙德大学的研究人员一直对以下问题感到好奇:在这种遗传疾病中,由谷氨酸引发的神经退行性变是否完全有害?它仅仅是在烧毁大脑回路吗?或者,过量的这种化学物质是否也有助于亨廷顿基因的症状前携带者,甚至疾病患者本身,更快或更好地学习某些东西?


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鲁尔大学的克里斯蒂安·贝斯特说:“神经传递会导致细胞死亡,但我们从大量文献中了解到,学习过程非常依赖于谷氨酸神经传递;因此,同一个过程可能产生两种影响。一方面,这个过程可能导致神经退行性变。但另一方面,它可能会增强依赖于谷氨酸传递的认知过程。”

贝斯特是本月发表在《Current Biology》上的一篇论文的第一作者,该论文发现,那些携带亨廷顿基因突变但尚未出现不可避免的疾病症状的人,在学习任务中的表现优于没有突变的对照组。当计算机屏幕上一个小条的方向改变时,29名亨廷顿基因携带者检测到亮度变化的速度是45名对照组的两倍。事实上,突变最明显的亨廷顿携带者——短DNA片段的重复次数决定了疾病发作的早晚——表现最好。

但是,随着疾病的发展,患者出现抽搐、痴呆和幻觉等症状,认知益处不会消失吗?实际上,可能不会。在2008年发表在《Journal of Neuroscience》上的一项研究中,这两个大学团队发现,在检测音调是长还是短方面,13名亨廷顿病患者的实际表现优于25名健康对照组,其中一半健康对照组携带突变但尚未出现任何症状。该论文对“晚期神经退行性变必然与亨廷顿病患者认知能力下降有关的观点”提出了挑战。相反,选择性增强的认知功能可能会在其他方面受损的认知功能中出现。

贝斯特说,这些发现可能不会帮助确诊患者更好地应对疾病,但它们可能提供一种方法来确定亨廷顿病药物是否有效:随着患者病情好转,心理测试或脑电图的表现实际上可能会下降。他评论说:“我不认为这会在康复计划中实施。但它可能作为临床试验的读数非常有用,在临床试验中,我们正在研究针对亨廷顿病兴奋性毒性问题的药物效果。一些针对这种兴奋性毒性机制的试验并没有很成功。部分原因是这种不成功可能取决于缺乏良好的读数测量;如果我们有更好的读数测量,就有可能检测到治疗效果。” 除了测试中的任何潜在益处外,这组实验还为疾病侵袭大脑和细胞开始死亡时大脑中发生的事情提供了新的视角。

图片来源:美国国会图书馆

Gary Stix, senior editor of mind and brain topics at 大众科学, edits and reports on emerging advances that have propelled brain science to the forefront of the biological sciences. Stix has edited or written cover stories, feature articles and news on diverse topics, ranging from what happens in the brain when a person is immersed in thought to the impact of brain implant technology that alleviates mood disorders such as depression. Before taking over the neuroscience beat, Stix, as 大众科学's special projects editor, was responsible for the magazine's annual single-topic special issues, conceiving of and producing issues on Albert Einstein, Charles Darwin, climate change and nanotechnology. One special issue he oversaw on the topic of time in all of its manifestations won a National Magazine Award. With his wife Miriam Lacob, Stix is co-author of a technology primer called Who Gives a Gigabyte? A Survival Guide for the Technologically Perplexed.

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