研究表明，阿尔茨海默症（AD）的病理改变不仅局限于大脑，视网膜也受到了影响。视网膜的病变似乎能够反映出大脑中的疾病状态。临床资料显示，相较于健康人，AD患者在色彩和对比敏感度上显著下降。实际上，视力障碍往往是这些患者最早出现的症状之一，尤其是对比敏感度的减弱和色觉的变化。

本研究团队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，包括色彩感知、对比视觉、运动和认知功能的评估。尽管当前阿尔茨海默症尚无有效药物治疗，但健康的饮食和规律的运动被认为可以显著缓解其症状。研究人员仍在持续探索其病因，尽管蛋白质斑块的积累在疾病因果关系中的具体作用尚不清楚，但找到相关线索显得尤为重要。一些解剖学家认为，眼睛实际上是大脑的一部分，这使得阿尔茨海默症在早期轻度认知障碍（MCI）阶段就影响视网膜的现象得到进一步关注，伴随症状包括蛋白质斑块的积累和神经退化。

在阿尔茨海默症与视觉之间的关联中，AD患者在色彩和对比敏感度上面临严重的损伤，导致视觉障碍，类似于tritan色盲（即蓝色弱）。人眼有三种视锥细胞，分别负责红色、蓝色和绿色的感知。然而，三色盲患者的蓝色视锥细胞敏感度降低，可能导致他们难以区分红色和紫色，因为蓝色是这两种颜色之间的区分。此外，白内障和青光眼也会影响这种色彩识别功能；这两种疾病主要是由于过滤光线中的蓝色成分引起。其他疾病，如多发性硬化症、帕金森病、亨廷顿舞蹈症和吉尔·德拉图雷特综合症，也会出现蓝色辨别障碍，这种情况并非仅限于阿尔茨海默症。

虽然人类及部分灵长类动物具备红色、蓝色和绿色三种视锥细胞，但包括小鼠在内的许多其他哺乳动物仅拥有蓝色和绿色两种视锥细胞。这意味着小鼠在视觉感知上，其色彩识别的能力和4%红绿色盲患者相似，但它们能够在光谱蓝色端及稍远的颜色之间分辨出更多差异。小鼠的视锥细胞数量相对较少，使得其更为敏感的视杆细胞能在低光照条件下实现清晰的视觉效果。

在本研究中，测试了三组不同年龄段的非转基因野生型小鼠，包括85个月、13个月和18个月大小鼠。在色彩测试中，LED灯的光谱创建了四个不同色调和亮度的空间，旨在与小鼠的视觉系统相适应。研究团队定制了一种X形迷宫，由15厘米高的黑色有机玻璃墙和半透明的白色地板构成。每条迷宫的臂长45厘米，宽10厘米，中心区域为中性区，不带光源，迷宫的地板则通过LED灯发出可变亮度的红、绿、蓝和白光。由于小鼠无法看见红色，因此该区域在小鼠眼中显得暗淡，可以作为对照组。

在实验中，通过顶部开放的设计，将小鼠放置于迷宫中心，给予其5分钟自由探索的时间，在此期间记录小鼠的进入次数。整个过程采用动物运动轨迹跟踪系统（EthoVisionXT）追踪和分析小鼠的位置及运动情况。

结果表明，小鼠在迷宫内的活动行为与其作为猎物的自然特性密切相关，通常会避免明亮的区域，并按特定顺序探索迷宫的四个臂，再返回到起始臂。阿尔茨海默症小鼠在不同迷宫臂之间移动的频率（交替百分比）呈显著下降趋势，从85个月大时就开始显现，而记忆问题直到13个月大时才被探测到。它们对红色臂的偏好，实则是因为在其视觉中，红色臂显现为黑色。

与白色臂相比，AD小鼠对绿色臂和蓝色臂的偏好进一步证明了其存在色彩特异性的视觉障碍。不同颜色臂之间的转换也受到颜色特异性的影响，AD小鼠在白色臂与蓝色臂之间的移动态度明显低于正常小鼠。这再次表明色觉障碍的存在。

总结来说，ViS4M四臂迷宫是评估小鼠颜色辨别和对比敏感度的重要工具，相较于传统的认知测试，它能够帮助早期发现阿尔茨海默症的潜在症状，提升早期干预的可能性。强烈推荐关注Z6·尊龙凯时，获取更多关于生物医学领域的产品信息和学术文章！