研究表明，阿尔茨海默症（AD）的病理不仅局限于大脑，还扩展至视网膜。视网膜的病变似乎能够反映大脑中的疾病。在临床观察中，阿尔茨海默症患者的色彩和对比敏感度显著下降，视觉障碍往往是这些患者最早出现的症状之一。本文涉及的研究团队开发了一种新的视觉刺激四臂迷宫（ViS4M），旨在检测小鼠的视觉变化，以评估其色彩和对比视觉，同时考量运动和认知功能。

虽然当前尚无有效药物能够治愈阿尔茨海默症，但健康的饮食及规律的运动被认为对缓解症状极为重要。科研人员持续探索阿尔茨海默症的病因，尽管蛋白质斑块的堆积作为病因的具体程度尚不明确，但找到相关线索却日益重要。一些解剖学家认为，眼睛本质上是大脑的一部分，阿尔茨海默症可能在早期轻度认知障碍（MCI）阶段影响视网膜，导致蛋白质斑块的积累和神经退化。

阿尔茨海默症与视力障碍

阿尔茨海默症患者在色彩和对比敏感度上受损严重，导致视觉障碍，类似于三色盲（tritan色盲）。人眼具有三种视锥细胞以检测颜色：红色、蓝色与绿色。而患有三色盲的人群通常对蓝色视锥细胞的敏感度较低，进而难以区分红色与紫色。类似的情况也出现在白内障和青光眼患者中，后者是由于过滤光线中的蓝色而产生的。此外，包括多发性硬化症、帕金森病和亨廷顿舞蹈症在内的其他疾病也可能导致蓝色辨别障碍，这不仅限于阿尔茨海默症。

小鼠的色觉特性

尽管人类与其他灵长类动物均拥有红色、蓝色和绿色的视锥细胞，许多哺乳动物，包括小鼠，只具备两种视锥细胞，分别对应蓝色（近紫外线）及绿色。这一特性使小鼠能够像约4%的红绿色盲患者一样感知某些颜色，但在其视网膜中对蓝色和其他光谱颜色的敏感性更高，这让它们在弱光环境中依然能够清晰视物。

实验材料与方法

本研究共测试三组不同年龄的非转基因野生型小鼠，分别为85个月、13个月和18个月。在色彩测试中，通过LED灯的光谱生成四个不同色度与亮度的空间，以对应小鼠的视觉系统。该研究使用了特制的x形迷宫，该迷宫采用黑色有机玻璃墙，半透明的白色地板，设计每条臂的长度为45厘米，宽度为10厘米。迷宫中心为中性区域，未设光源，而地板则通过LED灯照亮，变换红、绿、蓝与白色光。

实验过程中，将小鼠放置于迷宫的中心，允许其自由探索五分钟，同时记录其进入不同臂的次数。整个过程中，利用动物运动轨迹追踪系统（EthoVisionXT）分析小鼠的位置与运动情况。

实验结果

对迷宫数据的分析显示，作为猎物的小鼠本能地会避开明亮区域，并倾向于按特定顺序探索多个臂，然后返回起点。阿尔茨海默症小鼠的活动频率、移动速度及它们在不同臂之间的转换频率（交替百分比）显著下降，这一现象在85个月大的小鼠中即可观察到，然而，直到13个月大时，记忆问题才开始显现。值得注意的是，阿尔茨海默症小鼠在它们视网膜中认为是黑暗的红色臂表现出了偏好。

与白色臂相比，阿尔茨海默症小鼠更偏爱绿色臂和蓝色臂，进一步表明其存在特定颜色的视觉障碍。此外，AD小鼠在白色臂和蓝色臂间移动的次数也低于正常小鼠，再次证明了其色觉障碍的存在。

总结

ViS4M四臂彩色迷宫作为评估小鼠颜色辨别与对比敏感度的敏感工具，相较于传统的认知测试，能够更早地发现阿尔茨海默症的迹象。想了解更多生物医疗领域的创新与技术，欢迎关注尊龙凯时，获取最新的产品信息与学术文章！