A virtuális táj úgy érzi magát, mint egy patkány labirintusban, segítheti az Alzheimer-kutatást

A labirintusban navigáló patkánynak a tudományos trópusok teteje közelében kell elhelyezkednie. Most a tudósok beszámoltak arról, hogy analóg tesztet dolgoztak ki az emberek számára, amely magában foglalja a virtuális táj mentén történő vezetést egy szimulált autóban. Azt mondják, hogy az előrehaladás érzékenyebb intézkedést jelenthet az Alzheimer-kór korai jeleinek felismerésére.

Úgy gondolom, hogy ez nagyon jól elkészített tanulmány - mondja Keith Vossel, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem (UCSF) transzlációs neurológusa, aki nem vett részt a munkában.

Az úgynevezett Morris labirintus teszt rágcsálóinak verziójában a kutatók nagy hengeres tartályt töltenek fel vízzel, és egy emelvényt helyeznek a vízvonal fölé. Egy tudós ezután egy patkányt helyez a tartályba, és a rágcsálóknak meg kell úszniuk a peronra a fulladás elkerülése érdekében. A kísérlet végén emeli a vízszintet éppen a peron magassága fölött, és hozzáad egy vegyületet a vízhez, hogy átlátszatlan legyen. A próbát megismételtük, de most a patkánynak meg kell találnia a peronot anélkül, hogy látná, csak az emlékezetét felhasználva arra, hogy hol van a biztonságos zóna a tartály falaihoz és a környező környezethez képest. A későbbi kísérletekben a kutatók a patkányokat a tartály peremének mentén lévő különböző kiindulási pontokba helyezik, ám a peron marad. Lényegében a feladat megköveteli a patkánytól, hogy egy meghatározott, de láthatatlan helyre költözjön egy kör alakú arénában, a különböző kiindulási pontoktól.

Korábbi munkák kimutatták, hogy az patkányok, akiknek olyan tünetei fejlődtek ki, amelyek Alzheimer-kórt modellezik, rosszabb teljesítményt mutatnak a labirintusban. Pontosabban, az emberi amyloid prekurzor fehérje (hAPP) expresszálására genetikailag módosított rágcsálók, amelyek az Alzheimer-betegek agyában kialakuló csökkentő plakkokhoz vezethetnek, úgy tűnik, küzdenek az egészséges társaikhoz viszonyítva rejtett platform megtalálása érdekében. A teszt patkányokban hasznos, de nyilvánvalóan etikai aggályok merülnek fel, amikor az embereket (különösen azokat, akiknek feltételezzük, hogy hajlamosak Alzheimer-kórokra) vízzel töltött tartályba helyezni, ahol a túlélés egyetlen eszköze az, hogy megtalálják egy rejtett platform.

Tehát Katherine Possin, az UCSF neuropszichológus és csapata a Gladstone Intézetekben (San Francisko) egy Morris labirintus tesztet készített emberek számára. A víztartály helyett az emberi változat egy egyszerű vezetési szimulátorra támaszkodik, és egy monitorhoz csatlakoztatott gázpedál. Mint a patkánytesztnél, a víz felmerülése előtt a résztvevőket először megtanítják arra, hogy egy levenduladobozzal jelölt helyre haladjanak egy virtuális vidéken, amely olyan tereptárgyakat tartalmaz, mint a hegyek, tavak és a nap.

Miután az önkéntesek befejezték képzésüket, a levenduladoboz eltűnik. A helyett a játékosok azt mondják, hogy egy eltemetett kincs. A felhasználók nem láthatják a kincset, de ha rajta haladnak, egy feljegyzés jelenik meg, és tudatja velük, hogy eltalálták a folt. Minden alkalommal új helyzetből indulnak, de a kincset ugyanabban a helyen temetik el a fák és a hegyek viszonylatában - magyarázza Possin.

A kutatók virtuális Morris labirintusukat az Alzheimer által okozott enyhe kognitív károsodásokkal tesztelték, amelyek memória és kognitív problémák formájában jelentkezhetnek. Ezután összehasonlították az eredményeket a géntechnológiával módosított egerekkel, valamint az egészséges emberekkel és egerekkel.

Mindkét faj összes csoportja javult 10–12 vizsgálat során, de az egészséges résztvevők következetesen, gazdasági szempontból kedvezőbb úton érik el a célt - jelentette be a csapat ma a Clinical Investigation Journalban . Ennél is fontosabb, hogy az érintett csoportokon belül mind az egerek, mind az emberek hasonlóan gyenge teljesítményt mutattak a rejtett célvizsgálatokban, így a Morris labirintus teszt hasznos eszköz lett a két faj összehasonlításához - mondják a kutatók.

A Morris labirintus tesztteljesítmény sokféle módon értékelhető, de az itt szereplő tudósok úgy döntöttek, hogy a sikert a megtett távolság alapján mérik, a legjobb pontszámok pedig a legrövidebbek, és a célterület felé mutató közvetlen utat tükrözik. Minden egyes vizsgálat után a résztvevőket egymáshoz viszonyítva rangsoroltuk, majd az összes vizsgálat összes rangját átlagoltuk. "Alapvetően ez" - mondja Possin. "Akkor ezt alá lehet vetni bármilyen statisztikai vizsgálatnak."

Az emberi Morris labirintus teszt egységesebb versenyfeltételeket adhat a kutatók számára az emberi agy összehasonlításához az olyan egér modellekkel, amelyeket gyakran használnak gyógyszerek és más terápiák tesztelésére. A szerzők reménykednek abban, hogy mivel a fajokhoz hasonló tesztet is alkalmazhatunk, a javítások szintén lefordulnak. A múltban a gyógyszer hatékonyságát gyakran meghatározták az egyik egérrel végzett vizsgálattal, a másikkal pedig az embernél.

Az Alzheimer-kutatás területe olyan gyógyszeres történetekkel teli, amelyek egerekben ígéretet mutattak, de emberekben kudarcot vallottak. Érzékenysége miatt Vossel úgy véli, hogy az új teszt kis javulásokat tudott mutatni, amelyeket a kutatók elmulasztottak a múltbeli kábítószer-kísérletek során.

„Jelenleg azt használjuk, amire gondolok, mint egy kalapácsos megközelítés. Nem nagyon pontosak a betegek képességein, hogy megismerjék az információkat és emlékezzenek rájuk ”- mondja. „Leginkább a ceruza-papíron tesztekre támaszkodnak, amelyek szóbeli memóriára támaszkodnak, például egy történet átmondása vagy a szavak listájának emlékeztetése. Úgy tűnik, hogy az ilyen típusú feladatok nem valósulnak meg úgy, mint a navigáció.