伦敦大学学院（UCL）的科学家开展的一项针对小鼠的新研究表明，阿尔茨海默病患者的记忆问题可能源于大脑在休息期间重现近期经历的过程出现了障碍。该研究聚焦于一种被认为对记忆形成和维持至关重要的脑部机制。

今日（1月29日）发表于《当代生物学》的研究成果，或可为针对这种脑功能紊乱研发新型药物治疗提供指引。这些成果也有助于在重大脑损伤出现之前，为阿尔茨海默病的早期诊断测试研发工作提供支持。

阿尔茨海默病发展时脑细胞的变化

共同主要作者莎拉·希普利博士（伦敦大学学院细胞与发育生物学系）解释道，阿尔茨海默病是由大脑中有害蛋白质和斑块的积聚所引发的，这些物质会导致记忆力丧失、在熟悉环境中难以辨识方向等症状。不过，她指出，科学家们仍未完全弄清这些斑块是如何干扰大脑正常功能的。

“我们希望了解随着病情发展，脑细胞的功能会发生怎样的变化，从而找出引发这些症状的原因，”她说道。

她还阐述了大脑处于休息状态时自然发生的一个过程的重要性。“当我们休息时，大脑通常会重现近期的经历——这被认为是记忆形成和保持的关键所在。我们发现，在那些被设计成会形成阿尔茨海默病特征性淀粉样斑块的小鼠身上，这种重现过程受到了干扰，而且这种干扰与动物在记忆任务中的表现糟糕程度有关。”

海马体与位置细胞的作用

这一记忆重现过程发生在海马体中，海马体是大脑中一个对学习和导航至关重要的区域。它涉及被称为位置细胞的特殊神经元，这些神经元以特定模式激活，以表征环境中的各个位置。

位置细胞是由诺贝尔奖得主、伦敦大学学院神经科学家约翰·奥基夫教授发现的。当个体在某个空间中移动时，这些神经元（脑细胞）会变得活跃，并按照反映个体移动路径的顺序依次激发。随后，在休息期间，这些相同的细胞通常会以相同的顺序重新激活，帮助大脑将这些经历储存为持久的记忆。

迷宫任务中的记忆重放追踪

在这项研究中，研究人员评估了小鼠在简单迷宫中的导航能力，同时记录其大脑活动。他们借助电极，在小鼠探索迷宫及后续休息时，同时监测了约100个单个位置细胞的活动。

这使研究团队能够细致入微地观察，健康小鼠与罹患阿尔茨海默病相关淀粉样蛋白病变的小鼠，其大脑中与记忆相关的活动存在何种差异。

无序重放与记忆信号不稳定

研究结果显示，在出现淀粉样斑块的小鼠体内，记忆重放现象发生了显著改变。重放事件的发生频率虽与健康小鼠无异，但其活动模式已不再井然有序。这些信号非但未能强化记忆，反而变得杂乱无章、缺乏协调。

研究人员还发现，受影响小鼠体内的位置细胞会随时间推移而变得愈发不可靠。单个神经元不再持续表征同一位置，尤其是在休息阶段之后——而正常情况下，记忆重放本应在此期间强化这些信号。

记忆问题与大脑回放功能失效相关联

这些变化对行为产生了显著影响。回放过程受干扰的小鼠在迷宫任务中表现更差。它们似乎忘记了已经走过的路径，反复探索着那些行不通的路线。

共同主要作者、伦敦大学学院细胞与发育生物学系的卡斯威尔·巴里教授表示，研究结果揭示了记忆巩固过程的崩溃，这一现象在单个脑细胞层面即可观察到。

“我们发现，大脑在巩固记忆的过程中出现了紊乱，这种紊乱在单个神经元层面清晰可见。引人注目的是，记忆重放现象依然存在，但其正常结构已然丧失。这并非意味着大脑停止了巩固记忆的努力，而是记忆巩固这一过程本身出现了差错。”

实现更早发现与更优治疗

巴里教授补充道，理解这一有缺陷的重放过程，有助于更早地发现阿尔茨海默病，或研发出旨在恢复正常记忆巩固功能的新疗法。

“我们期望，我们的研究成果能够助力开发出相关检测手段，以便在阿尔茨海默病造成广泛损害之前就实现早期诊断，或者推动针对这一‘重放’过程的新疗法问世。目前，我们正在探究能否通过神经递质乙酰胆碱来调控这一‘重放’过程，因为乙酰胆碱已是治疗阿尔茨海默病症状药物的作用靶点。通过更深入地理解这一机制，我们希望使此类疗法更加有效。”

参考文献：2026年1月29日，萨拉·希普利（Sarah Shipley）、马可·P·阿布拉特（Marco P. Abrate）、罗宾·海曼（Robin Hayman）、丹尼斯·陈（Dennis Chan）和卡斯韦尔·巴里（Caswell Barry）发表于《当代生物学》（Current Biology）的《海马体回放受干扰与阿尔茨海默病小鼠模型中离线地图稳定性降低相关》。DOI编号：10.1016/j.cub.2025.12.061

该研究由伦敦大学学院生命科学学院和脑科学学院的研究人员开展，并得到了剑桥信托基金、惠康基金会以及共济会慈善基金会的支持。