研究表明，阿尔茨海默症（AD）的病理不仅限于大脑，还延伸至视网膜。这种视网膜病变似乎能够反映大脑中的病变情况。从临床上看，与健康人相比，AD患者在色彩感知和对比敏感度方面显著受损。实际上，视觉障碍是AD患者最早出现的症状之一，特别是对比敏感度的降低和色觉的变化。

本文研究团队开发了一种新型的视觉刺激四臂迷宫（ViS4M），旨在专门检测小鼠的视觉变化，以评估其色彩和对比视觉以及运动和认知功能。尽管目前尚无有效药物能够治疗阿尔茨海默症，但已有研究发现，健康的饮食和规律的运动对于缓解症状至关重要。研究人员仍在深入探究AD的病因，虽然蛋白质斑块的沉积具体作用尚不明了，但其相关线索显得尤为重要。部分解剖学家认为眼睛是大脑的一部分，且阿尔茨海默症的一个鲜为人知的影响在于，它同样会在早期轻度认知障碍（MCI）阶段对眼睛的视网膜产生影响。随着蛋白质斑块的堆积，神经退化的现象愈加明显。

阿尔茨海默症与视力之间的联系显著，AD患者的色彩和对比敏感度严重受损，这导致视觉障碍的出现，类似于蓝色弱的tritan色盲。人眼具备三种视锥细胞用以检索颜色：红色、蓝色和绿色。三色盲患者往往对蓝色的视锥细胞敏感度较低，因此难以区分红色和紫色，而白内障和青光眼等疾病同样也会引发类似问题，这两种疾病则是由于阻挡了光线中的蓝色。除此之外，多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿舞蹈症以及吉尔·德拉图雷特综合症等疾病也可能引发蓝色辨别障碍，显示出这一问题并不局限于阿尔茨海默症。

尽管人类和其他灵长类动物都具备红色、蓝色和绿色的视锥细胞，但许多哺乳动物，包括小鼠在内，只有两种视锥细胞：一种感知从蓝色到接近紫外线的范围，另一种感知绿色。因此，小鼠的色彩感知与4%的红绿色盲患者相似，但它们在光谱蓝色端和稍远色彩的辨别上更为敏感。小鼠的视锥细胞相对较少，为视杆细胞提供了更多的空间，这使得它们在低光照环境下依然能够清晰视物。

在材料和方法方面，研究测试了三组不同年龄段的非转基因野生型小鼠，分别为85个月、13个月及18个月大的样本。在色彩测试过程中，LED灯的光谱创造出四种不同色度和亮度的空间，以便与小鼠的视觉系统相对应。研究团队定制了一种x形迷宫，包含15厘米高的黑色有机玻璃墙体和半透明的白色底板。每条迷宫手臂长45厘米，宽10厘米，且以特定方向垂直于相邻的手臂。迷宫中间是一个中性区域，拖光源，迷宫底部的LED则发出可变亮度的红、绿、蓝和白光。由于小鼠对红色的视觉感知较弱，因此该区域在小鼠眼中呈现为黑暗，可以视为对照组。

在实验过程中，通过打开的顶部，将小鼠置于迷宫中心，让其自由探索5分钟，并记录其进入次数。整个过程可以借助动物运动轨迹跟踪系统（EthoVisionXT）来追踪和分析小鼠的位置和运动情况。

关于结果的解读，迷宫的数据结果依赖于小鼠作为猎物的自然本能，它们通常会避开明亮区域，并倾向于按照特定顺序探索迷宫的四条手臂，然后返回起始手臂。研究发现，AD小鼠的活动性、移动速度，以及它们在不同手臂间移动的频率（交替百分比）均显著降低。这些变化在85个月龄小鼠中就已明显，而13个月龄时才可检测到其记忆问题。AD小鼠更倾向选择视为黑色的红色臂。

相比于白色臂，AD小鼠更喜欢绿色和蓝色臂，这暗示了其存在颜色特异性的视觉障碍。同时，AD小鼠在白色臂与蓝色臂之间的转换次数也少于正常小鼠，进一步表明了色觉的障碍。

综上所述，ViS4M四臂彩色迷宫为评估小鼠的颜色辨别能力和对比敏感度提供了一种敏感的工具，这与传统的认知测试相比，能够更早地发现阿尔茨海默症的迹象。关注尊龙凯时公众号，获取更多产品信息和学术文章！