老年人常會迷失方向，主要有疾病和年齡增加兩方面原因所致。近日，研究人員通過實驗發(fā)現(xiàn)，老年人隨著年歲增加導航能力逐漸退化，可能與大腦中樞神經(jīng)皮質(zhì)中的網(wǎng)格細胞缺陷有關。

德國神經(jīng)退行性疾病研究中心(DZNE)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種可能的原因，解釋了老年人為何會空間定向困難。在老年人大腦中的導航中心區(qū)域，他們發(fā)現(xiàn)了一個異常不穩(wěn)定的活動。研究結(jié)果發(fā)表在《當代生物學》雜志上。從長遠來看，這些發(fā)現(xiàn)可能會為檢測阿爾茨海默氏癥開辟新的途徑。

空間定位和導航是人類思維最復雜的能力之一。為了引導我們以目標導向的方式穿越空間，人類的大腦必須處理大量的信息（從視覺刺激到肌肉系統(tǒng)提供的線索，再到我們自身的平衡感等），然而，隨著年齡的增長，這些技能會日漸退化，直至嚴重影響到我們的獨立性和生活質(zhì)量。

“當你在一個陌生的環(huán)境中走動時，迷路是完全正常的。不過這種情況更多的發(fā)生在老年人身上。到目前為止，我們對這些導航問題的潛在神經(jīng)元機制還知之甚少，”該論文通訊作者、DZNE的研究員Matthias Stangl說，“為此我們假設，導航問題的出現(xiàn)或許與神經(jīng)元中所謂的網(wǎng)格細胞有關。即導航處理的一個主要部分是由這些位于大腦中樞神經(jīng)皮質(zhì)的特殊神經(jīng)元—網(wǎng)格細胞單元完成的。”

在虛擬現(xiàn)實和真實空間中

為了驗證這一假設，Stangl及其同事對41名健康的年輕人和老年人進行了實驗：“年輕”組由20名年齡在19至30歲之間的參與者組成， “老年”組包括年齡介于63至81歲的21位參與者。兩組中都有男性和女性。

實驗將功能性磁共振成像（fMRI）和虛擬現(xiàn)實結(jié)合在一起：參與者必須通過計算機生成的景物進行導航，然后監(jiān)控他們適時的大腦活動模式；第二個實驗測試“路徑集成”的能力：在此設置中，參與者沿著預定的曲線路徑移動。到中途站點時，他們必須盲估所處位置與起點之間的距離和方向。由于這個測試是在兩個實驗當中進行的，因此它對真實空間和虛擬環(huán)境中都進行了測試。

發(fā)射模式不穩(wěn)定

“實驗設計考慮到了各個方面，結(jié)果證實了年輕的參與者在導航方面做得更好，這與之前的研究一致。此外，我們發(fā)現(xiàn)了導航性能下降和網(wǎng)格細胞活動缺陷之間存在聯(lián)系，”DZNE高級科學家兼主管Thomas Wolbers教授說。“在比較年輕人和老年人時，網(wǎng)格細胞的發(fā)射方式不同，具體來說，老年人隨著時間的推移發(fā)射模式不太穩(wěn)定，表明這些大腦回路在老年時期會受到損害，這可能就是許多老年人深受導航困擾的原因。”

Wolbers補充道：“網(wǎng)格細胞不僅在導航中，還在其他認知功能中扮演著重要角色，因此，我們的發(fā)現(xiàn)可能表明了老年癡呆癥的一個關鍵機制，這不僅可以提供對衰老引起的神經(jīng)生理學變化的深入了解，還能幫助設計由年齡增加導致認知能力下降的治療方法。”

癡呆的早期征兆？

盡管健康成年人也可能會出現(xiàn)導航技能的弱化，但這種下降被認為是阿爾茨海默癥最早出現(xiàn)的癥狀之一。

“評估導航性能與網(wǎng)格細胞功能之間的關聯(lián)可能有助于阿爾茨海默病和其他神經(jīng)退行性疾病的早期診斷，”Wolbers說。 “為此，有必要開發(fā)診斷方法來區(qū)分由年齡增加引起的導航能力下降和由疾病導致的衰退，這是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，但我們的研究結(jié)果為今后的研究奠定了基礎。”

參考文獻：

Getting lost: Why older people might lose their way：New clues on why our sense of direction tends to fade with age