星期四, 2 7 月

「学不了新事物的大脑」,是哪个部位堆积了垃圾?

作者: 久贺谷亮

「现在科学已经厘清,大脑不同部位的垃圾堆积状态与萎缩速度不尽相同。例如,乙型类淀粉蛋白会从位于外侧的大脑皮质往内侧的海马回增加,涛蛋白则相反,是从海马回扩散到整个大脑。

在记忆力没问题的七十岁的人当中,也有三分之一出现相当严重的乙型类淀粉蛋白堆积情况,因此千万别简单理解为『废物堆积=出现认知障碍或记忆障碍』。」

「所以说,关键在于『是什么垃圾、出现在哪里、堆积了多少?』啰?」

我为了跟上他讲的内容,头脑全速运转。史考特脸上挂著满足的表情,点了点头。

「阿兹海默症患者的颞叶(Temporal lobe)、顶叶(Parietal lobe)、后扣带皮层(posterior cingulate cortex)以及额叶(Frontal lobe)都出现乙型类淀粉蛋白堆积的情况,但是涛蛋白堆积才是真正与记忆功能直接相关的重要因素。

涛蛋白主要堆积在海马回与附近的颞叶,因此损害到海马回所负责的短期记忆(Short-term memory,维持时间从数分钟到数天,情节记忆也属于此类)。感觉记忆(Sensory memory)比短期记忆的维持时间更短,使用的是额叶与顶叶部分,而长期记忆(Long-term memory)则是用来记住过去的事物,储存在颞叶与大脑皮质的各个部分,因此较能保存下来※23。不过随著病情恶化,涛蛋白扩散到颞叶与顶叶,接著进一步延伸到整个大脑皮质,这时大脑功能就会全面毁坏。」

他一口气讲完这段话后,端起手边的绿茶啜饮起来,我也跟著喝了口茶。

「……人类对于大脑老化的原理竟然已经掌握到这个地步了……老实说我很惊讶。」

「是在检测脑部废物的技术开发出来之后,人们才开始关心这些会导致大脑老化的废物。其中最具代表性的检测方式是用PET(正子断层扫描)来拍摄影像。来,我给妳看一个有趣的东西。」

史考特操作手边的平板电脑,播放了一段影片。

影片开头是一个紫色的大脑剖面图,接下来有些部分开始变色,之后越来越多的区域转为黄色与红色。

「有些家族带著阿兹海默症的遗传基因,年纪轻轻便会发病。其中有些人甚至带有发病机率百分之百的基因型态(APOE𝜀4)。这段影片是这些遗传性阿兹海默症患者的大脑影像,从发病前二十五年到发病后十年这三十五年间的变化,变色的区域就是乙型类淀粉蛋白堆积的位置。」

年纪轻轻大脑就「退化」的人们—细胞自噬与端粒缩短

「哇,太强了!所以说,大家只要用这个方式检查乙型类淀粉蛋白的堆积程度,就能预防阿兹海默症了吧?」

「理论上是这样没错,但其实PET检查的费用相当昂贵,连美国在临床使用上都尚未普及。而且,阿兹海默症至今仍有许多未解之谜。真要说起来,其实就连『大脑为何会堆积这些垃圾?』这种最基本的问题都尚未充分厘清,目前只发现了多种相关因素,但仍未进一步厘清问题到底出在分解垃圾的酵素上,还是有其他的运作机制。专门治疗阿兹海默症的美国医师戴尔.布莱迪森(Dale Bredesen)就发现了至少三十六种可能的原因。

还有,日本人应该都知道生物学家大隅良典吧?他发现了细胞自噬(Autophagy),这是消除细胞内部废物的机制,二○一六年他以此获得诺贝尔生理医学奖。这项研究指出堆积在细胞内的蛋白质,是由一种叫溶酶体(Lysosome)的细胞内部小器官负责分解,一旦这个物质出现异常,细胞内便会开始堆积垃圾,引发细胞老化现象。」

细胞老化!这个词上周也出现过。

这么说起来……我突然想到一个问题,便开口询问史考特。「大脑老化也和长寿基因端粒有关吗?」

我开始拚命学习这些知识。因为身体的老化或许还可以想办法掩饰,但大脑老化却会赤裸裸地摆在眼前。

「那当然。事实上,那些年纪轻轻便出现认知功能障碍的人们,端粒都明显缩短。

另外,一项研究观察了居住于德州达拉斯两千名民众的大脑影像,发现端粒越短的人,大脑萎缩的程度越严重,而且缩小的部分集中于海马回、杏仁核、颞叶、顶叶等,阿兹海默症会萎缩的部位。由此可见,端粒长度与大脑老化、乃至阿兹海默症都有很大的关系。」

「咦!难道研究检查了两千个人的脑细胞端粒?」

「不是,这项研究用的是白血球。从血液细胞里的端粒长度,就能大致得知全身上下的端粒长度。

话虽如此,从基因的角度来看,『端粒缩短』与『容易罹患阿兹海默症』两者的相关性并不明朗。比如说,TERT(端粒酶反转录酶)与一种名为OBFC1的特定基因型态,都可能导致端粒缩短。根据统计,拥有这种基因型态的人有较高的机率罹患阿兹海默症。」

本文摘自圆神出版的本文摘自圆神出版的《大脑不老,长寿才有意思:耶鲁医学博士亲授,每天10分钟的简单方法》

作者:久贺谷亮

耶鲁大学医学院精神医学系毕业,是同时拥有日本与美国医师执照的医学博士。美国神经精神医学学会认证医师、美国精神医学学会会员。先于日本参与临床工作和精神药理研究,后至耶鲁大学进行尖端脑科学研究,并于该大学、亦即美国数一数二的精神医疗领域担任临床医师八年。

此外,还曾担任长滩诊所的专任医师,与美国加州大学洛杉矶校区港湾医学中心(Harbor-UCLA Medical Center)的兼任医师。2010年于洛杉矶开设诊所「TransHope Medical」并担任院长,结合最先进的正念认知疗法与TMS磁刺激治疗等医疗方式。在日本与美国总计拥有二十五年以上的临床医师经历。

在脑科学与药物疗法的研究领域,曾连续两年获得「Lustman Award」(耶鲁大学所颁发的精神医学相关学术奖)、「NARSAD Young Investigator Grant」(针对杰出的神经生物学年轻研究人员的奖项)。包括合著在内,已发表五十多篇论文,并于多场学术研讨会发表过研究成果。兴趣是铁人三项。著有《最高休息法》、《最高休息法【CD实践书】》等多部书籍,并担任《渴求的心灵》日文译本的监修与解说。