研究指出，阿尔茨海默症（AD）的病理不仅局限于大脑，同时也影响到视网膜，视网膜的病变似乎与大脑中的疾病状态相呼应。临床观察显示，与健康人相比，AD患者在色彩和对比敏感度方面均显著受损。值得注意的是，视力障碍常常是这些患者最早的症状之一，尤其是对比敏感度的下降和色觉的改变。

本文的研究者开发了一种新型视觉刺激四臂迷宫（ViS4M），旨在专门检测小鼠的视力变化，从而评估小鼠的色彩与对比视觉、运动及认知功能。尽管目前尚无有效药物可以治疗阿尔茨海默症，但已知健康饮食和规律运动对于缓解症状至关重要。研究者们持续探索其病因，虽然对蛋白质斑块积聚作为病因的确切影响了解不深，但相关线索的发现显得极为重要。部分解剖学家认为眼睛是大脑的一部分，阿尔茨海默症的一个较少被关注的影响是其在早期轻度认知障碍（MCI）阶段也会影响视网膜。蛋白质斑块的积聚与神经退化密切相关。

在阿尔茨海默症患者中，色彩与对比敏感度的显著下降导致了视觉障碍，类似于tritan色盲（蓝色弱）。人类眼中包含三种视锥细胞，用于检测颜色：红色、蓝色和绿色。患有三色盲的个体在蓝色视锥细胞的敏感度较低，可能会难以区分红色与紫色，而这恰恰是通过蓝色来区分的。白内障和青光眼也表现出类似的情况，主要是由于光线中的蓝色被过滤。此外，其他一些疾病，例如多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿病以及吉尔·德拉图雷特综合征等，也会导致蓝色识别的障碍，这并不仅限于阿尔茨海默症。

关于小鼠的色觉，尽管人类及其他灵长类动物通常具备红、蓝、绿三种视锥细胞，许多其他哺乳动物，包含小鼠，仅拥有两种视锥细胞：一种对蓝色（接近紫外线）敏感，另一种对绿色敏感。这使得它们的色觉与4%的红绿色盲患者相似，但却能在蓝色光谱及其稍远的颜色中看到更多差异。小鼠的视锥细胞相对较少，这为对光更加敏感但单色的视杆细胞留出了更多空间，从而使它们在弱光环境下也能很好地视觉。

本研究测试了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个月大的小鼠。在色彩测试中，LED灯的光谱产生四种不同的色度和亮度，以与小鼠的视觉系统相对应。这一研究搭建了X形迷宫，使用15厘米高的黑色有机玻璃墙以及半透明的白色地板组成。每条迷宫臂垂直于两相邻臂，长45厘米，宽10厘米。中央是中性的区域，没有白色半透明板和光源。迷宫地板由LED照明，发出可调的红、绿、蓝及白光。因为小鼠看不到红色，所以其在小鼠眼中看起来是黑暗的区域，可以视为对照组。

通过顶部打开的设计将小鼠放置于迷宫中心，允许其自由探索5分钟，期间记录进入次数。整个过程通过动物运动轨迹跟踪系统（EthoVisionXT）对小鼠的位置与运动进行分析。

对迷宫数据的解读基于小鼠作为猎物的自然特性，它们倾向于避开明亮的区域，并按照特定顺序探索四个迷宫臂，然后返回起始臂。AD小鼠的活动水平、移动速度及在不同臂之间移动的频率（交替百分比）显著降低。这种现象在85个月时即可观察到，而小鼠在13个月时才开始出现记忆问题。AD小鼠偏爱红色臂，在它们看来，红色臂表现为黑色。

与白色臂相比，AD小鼠更倾向于选择绿色和蓝色臂，这进一步表明这些小鼠存在颜色特异性视觉障碍。在不同颜色臂之间的转移也显示出颜色特异性影响，AD小鼠在白色臂与蓝色臂之间的移动次数远少于正常小鼠，再次验证了其色觉障碍的存在。

总而言之，ViS4M四臂彩色迷宫为评估小鼠的颜色分辨能力和对比敏感度提供了一种灵敏的工具，相较传统认知测试，能更早发现阿尔茨海默症的迹象。关注泛亚电竞公众号，获取更多产品信息及学术文章，助力生物医疗研究。