东方时讯网大脑严重依赖线粒体产生能量，由有丝分裂和有丝分裂后细胞组成，这些细胞需要密切协调新陈代谢以维持基本的身体功能。在衰老过程中，产生较少ATP和更多活性氧(ROS)的受损线粒体会累积。现在，Salk的科学家报告说，功能失调的突触中的线粒体无法满足能量需求，提供过多或过少的能量，并可能导致与年龄相关的认知障碍。
该研究结果发表在《衰老神经科学前沿》(FrontiersinAgingNeuroscience)上的一篇题为“违反背外侧前额叶皮层超微结构尺寸原则是老年普通狨猴(Callithrixjacchus)工作记忆障碍的基础”的文章中。
“50%的人随着年龄的增长而失去工作记忆，这意味着他们在短期内掌握和操纵信息的能力会下降，”该实验室的高级科学家、共同第一作者CourtneyGlavis-Bloom博士解释说。JohnReynolds，索尔克研究所博士。“我们着手了解为什么有些人随着年龄的增长保持健康的工作记忆，而其他人则不然。在此过程中，我们发现了认知障碍突触基础的新机制。”
之前的研究发现，随着年龄的增长，大脑会失去突触，研究人员也在他们的非人类灵长类动物模型中看到了这种模式。但是当他们观察剩下的突触时，他们发现了按钮大小和它们所含的线粒体之间的协调崩溃的证据。
“为了对此进行研究，我们求助于电子显微镜，”雷诺兹实验室的前研究助理、共同第一作者凯西范德利普(CaseyVanderlip)说。“这使我们能够在许多突触中可视化这些组件。我们发现突触丢失发生在健康和受损的衰老过程中，但不同的是，神经节大小与其线粒体之间的相关性被打破了。”
Glavis-Bloom说：“这是一种连锁反应，极小的突触结构改变了神经元网络、大脑功能和行为。”“研究这些微观功能障碍是一个未知领域，可能会彻底改变我们对衰老及其对认知的影响的理解。”
该团队发现，遵守超微结构尺寸原则对于避免工作记忆随年龄增长而受损至关重要。通过将违反超微结构尺寸原则和线粒体相关故障视为与年龄相关的认知障碍的关键，该研究开创了衰老研究的新纪元。
“我们捕捉到的突触图像是动态过程的快照，”神经科学领域Fiona和SanjayJhaReynolds说。“有了这些快照，我们可以首先思考协调突触复合体各个部分扩张和收缩的机制，然后询问这些机制的破坏如何解释与年龄相关的认知衰退。这开启了一种全新的思考认知能力下降的方式，可能会导致未来治疗的新目标。”