一项旨在揭示经历过多次头部撞击的人(如运动员)记忆丧失的老鼠研究表明，这种情况可能会逆转。在老鼠身上的研究发现，脑损伤后的健忘症和记忆力差是由于参与形成记忆的神经元重新激活不足。
这项研究由乔治敦大学医学中心和爱尔兰都柏林三一学院的研究人员合作进行，于2024年1月16日发表在《神经科学杂志》上。
对于诊断和治疗而言，重要的是，研究人员发现，头部损伤导致的记忆丧失并不是由神经退行性疾病引起的永久性病理事件。事实上，研究人员可以逆转失忆症，让老鼠回忆起失去的记忆，从而有可能在临床上逆转由头部撞击引起的认知障碍。
乔治敦大学的研究人员先前发现，大脑通过改变大脑突触的运作方式来适应反复的头部撞击。这会在形成新记忆和记忆现有记忆时造成麻烦。在他们的新研究中，研究人员能够触发老鼠回忆起由于头部撞击而被遗忘的记忆。
“我们的研究给我们带来了希望，我们可以设计出治疗方法，使受头部撞击的大脑恢复到正常状态，并恢复因反复头部撞击而记忆力低下的人类的认知功能，”该研究的高级研究员马克·伯恩斯博士说，他是乔治城大学神经科学系的教授兼副主席，也是脑损伤和痴呆症实验室的主任。
在这项新研究中，科学家们通过训练两组老鼠进行一项他们从未见过的测试，赋予它们新的记忆。一组在一周内暴露在高频率的轻度头部撞击中(类似于人类接触性运动)，另一组是没有受到撞击的对照组。一周后，受影响的老鼠无法回忆起新的记忆。
伯恩斯说:“这一领域的大多数研究都是在患有慢性创伤性脑病(CTE)的人类大脑中进行的，这是一种大脑退行性疾病，常见于有反复头部撞击史的人。”“相比之下，我们的目标是了解大脑如何对许多年轻足球运动员经常经历的低水平头部撞击做出反应。”
研究人员发现，大学橄榄球运动员平均每周受到21次头部撞击，防守端每周受到41次头部撞击。在这项研究中，老鼠头部撞击的次数被设计成模拟一个大学橄榄球运动员一周的接触，每次头部撞击本身都是非常轻微的。
通过使用转基因小鼠，研究人员可以看到与学习新记忆有关的神经元，他们发现这些记忆神经元(“记忆印记”)在对照小鼠和实验小鼠中同样存在。
为了理解这些记忆变化背后的生理学，该研究的第一作者Daniel P. Chapman博士说:“我们擅长将记忆与地点联系起来，这是因为身处一个地方，或者看到一个地方的照片，会重新激活我们的记忆印记。”这就是为什么我们检查印迹神经元来寻找激活神经元的特定特征。当老鼠看到它们第一次学习记忆的房间时，对照组的老鼠能够激活它们的记忆印记，但头部撞击组的老鼠却不能。这就是导致失忆的原因。”
研究人员能够通过激光激活印迹细胞来逆转失忆症，让老鼠回忆起失去的记忆。伯恩斯补充说:“我们使用了一种侵入性技术来逆转小鼠的记忆丧失，不幸的是，这并不适用于人类。”“我们目前正在研究一些非侵入性技术，试图向大脑传达它不再处于危险之中的信息，并打开一扇可塑性之窗，使大脑恢复到以前的状态。”
除了Burns和Chapman，作者还包括乔治城大学的Stefano Vicini和爱尔兰都柏林三一学院的Sarah D. Power和Tomás J. Ryan。
这项工作得到了乔治城大学神经科学系小鼠行为核心和美国国立卫生研究院(NIH) /国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的资助R01NS107370和R01NS121316的支持。NINDS还支持F30 NS122281和位于乔治城大学神经损伤和恢复中心的神经损伤和可塑性训练基金(T32NS041218)。种子基金来自乔治城的CTE研究基金。
作者报告说，他们没有与这项研究相关的个人经济利益。
