你通過一個虛擬迷宮所走道路的情況，可以預(yù)測你患阿爾茨海默病的機(jī)率。這是一項(xiàng)新研究的結(jié)論，該研究發(fā)現(xiàn)，處于患阿爾茨海默病風(fēng)險中的人，在一個新近發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)中，被稱為“網(wǎng)格細(xì)胞"的腦細(xì)胞，所具有的活力較低。這一發(fā)現(xiàn)，可能引生出診斷這種衰竭性疾病的新方法。
網(wǎng)格細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)，贏得了去年的諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎。神經(jīng)元生成的“網(wǎng)格細(xì)胞"，被排列于內(nèi)嗅皮層中的三角形晶格內(nèi)——內(nèi)嗅皮層是大腦用于記憶和導(dǎo)向的一個區(qū)域?；趥€體的移動情況，“網(wǎng)格細(xì)胞"則以不同的模式活動，記錄跟蹤我們在坐標(biāo)平面上的位置。
研究人員認(rèn)為，這些細(xì)胞幫助我們創(chuàng)建意境地圖，甚至在缺乏視覺線索的情況下，引導(dǎo)我們在空間中活動。哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家喬書亞·雅各布斯（Joshua Jacobs）說:“如果你閉上眼睛，向前走10英尺，右轉(zhuǎn)，向前走3英尺，這些網(wǎng)格細(xì)胞即會確定你的位置。"
有吸引力的是，具有載脂蛋白E（APOE）基因ε4變體的人，他們的大腦內(nèi)嗅皮層中具有發(fā)生畸變的更高風(fēng)險，因?yàn)锳POE-ε4是生命的較后階段發(fā)生阿爾茨海默病的zui大遺傳風(fēng)險因子。由于，這些網(wǎng)格細(xì)胞在同一個區(qū)域中被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們想知道阿爾茨海默病患者更可能迷路和識途困難的原因，是否可由大腦導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)的損傷來解釋。
研究人員招募了兩組沒有阿爾茨海默病癥狀的年輕成人。一組攜有APOE-ε4變體，而另一組則沒有。然后，參與者們被要求在一個圓形的虛擬場景中行走。該空間有藍(lán)天、遠(yuǎn)處有幾座山、草地上亂丟著一些日常用品諸如籃球和茄子。參與者在完成了包括收集虛擬物品的任務(wù)，稍后，再把這些物品放回到原來的同一位置。試驗(yàn)期間，該研究團(tuán)隊(duì)通過功能性磁共振成像（fMRI），監(jiān)測每個參與者的腦活動，這個過程是基于血液流動來測定的。
網(wǎng)格細(xì)胞本身不能被fMRI直接地成像，不過，這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展，使科學(xué)家能夠捕捉到“網(wǎng)格細(xì)胞樣表象"，可以作為網(wǎng)格細(xì)胞的一種替代。據(jù)推測，攜帶APOE基因的ε4版本的參與者，比試驗(yàn)中不帶APOEε4的那組參與者，顯示出網(wǎng)格細(xì)胞表象的數(shù)量較少，該團(tuán)隊(duì)在線報告于今天的《科學(xué)》。
然而，風(fēng)險組在場上的表現(xiàn)一樣地好。該研究論文作者之一，位于德國波鴻的魯爾大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家尼古拉·阿克馬契爾（Nikolai Axmacher）說：“zui初，覺得這似乎多少有些自相矛盾。"一種觀點(diǎn)是，大腦可能在另一區(qū)域進(jìn)行著功能補(bǔ)償，意味著導(dǎo)向的任務(wù)正在網(wǎng)格細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)之外執(zhí)行。阿克馬契爾和他團(tuán)隊(duì)，在試驗(yàn)期間還觀察到海馬（大腦近旁通常涉及到情感和記憶的一個區(qū)域）中活動的增加，但這僅在風(fēng)險人群中，不依賴于網(wǎng)格細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。他說：“這意味著，你可以使用網(wǎng)格細(xì)胞系統(tǒng)，或你也可以使用海馬體來導(dǎo)向。"
有吸引力的是，參與者的行為差異，取決于腦用于導(dǎo)向的部分，這提示在空間定位方面，不同的系統(tǒng)會用不同的策略：具有較少網(wǎng)格細(xì)胞表象參與者，在試驗(yàn)中，更有可能留在虛擬環(huán)境的邊緣。另一組，往往使用整個區(qū)域。這需要用更多的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)任何的假設(shè)，但也許在場地中部有關(guān)導(dǎo)向的一些情況——較少視覺地標(biāo)——沒有網(wǎng)格細(xì)胞活動的則更為困難。
不參與這一研究的雅各布說：“這項(xiàng)研究工作的潛在影響是有吸引力的，因?yàn)樗麄儽砻髡＿\(yùn)轉(zhuǎn)的網(wǎng)格細(xì)胞，是與人類空間行為相關(guān)的。"
該研究結(jié)果表明，可能要更多地破壞網(wǎng)格細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，才能導(dǎo)致阿爾茨海默病患者中存在的導(dǎo)向問題。但，這也提供了一種研究的新途徑。阿爾茨海默病，是世界上zui著重研究的疾病之一，但研究人員在這種疾病的預(yù)防或逆轉(zhuǎn)方面，所取得的成功是是有限的。一些科學(xué)家認(rèn)為，現(xiàn)有的一些方法，如果在生命的較早階段使用，在該病造成腦部太多的損害之前，可能會有更好的療效。然而，在不久的將來，把這種導(dǎo)向測試用于阿爾茨海默病的早期診斷，也許是不太可能的，對這種疾病的持續(xù)演變和機(jī)制的洞察，可能會使它的預(yù)防性治療向前推進(jìn)一步。