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那些年我們遺忘的事情-記憶退化與蛋白質有關?

旻妤
・2015/07/28 ・1829字 ・閱讀時間約 3 分鐘

過年返鄉,阿公阿嬤是否會問你幾年級、念什麼,卻又馬上忘記?老化讓人身體的各種機能都開始退化,包括記憶力。但這究竟是什麼在作祟呢?最新的研究發現,記憶喪失和血液中隨年齡增長而逐漸增加的一個免疫性蛋白質有關。這個蛋白質會損害新的大腦細胞的形成,並且導致和老化有關的記憶喪失現象,至少對於老鼠來說是這樣。研究者表示,如果可以阻斷這個蛋白質,或許能幫助預防記憶退化,或治療認知障礙。

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photo credit: Neil Moralee

美國加州大學舊金山分校(University of California, San Francisco, UCSF)神經學家Dena Dubal:「這個研究結果非常振奮人心。」另外,雖然他並沒有參與這個研究,卻也覺得:「這個發現的重要性不可被低估,因為全球的人口正在極速的老化中。」

台灣也正面臨人口老化的現象,世界衛生組織定義當65歲以上人口占總人口超過7%即為老化中社會,台灣在1993年底達到這個標準,2007年超過10%。內政部103年底的人口統計結果顯示,老人占總人口12%。其中,輕微認知障礙人口占18.67%,失智症人口占8.09%。失智症有許多不同的類型,發病症狀、原因也都不盡相同。

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《大法官》。圖片來源:collider

小勞勃道尼主演的《大法官》這部電影中,他的父親是一名在家鄉很有名望的法官,牽扯進一起殺人案件。卻因為年紀大了,有失智的現象,使得案情撲朔迷離,接著帶出司法與親情之間的矛盾情節。

已經有許多研究團隊發現將較老的老鼠血液輸至較年輕的老鼠後,年輕的老鼠變得動作遲緩、缺乏活力、虛弱,且健忘。反之,年輕老鼠的血液可以讓年長老鼠重新拾獲他們的活力與記憶。

《明日的記憶》這部電影也和失憶有關,渡邊謙飾演一位中年男性上班族,卻突然罹患了阿茲海默症,開始無法工作,必須離開職場。老婆因此扛起經濟負擔,還要照顧老公,最後丈夫甚至已認不出她。也是一部溫馨感人的作品。

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《明日的記憶》。圖片來源:Maureen Lee

「如果過了明天,我連你都忘記了,也請你緊握我的手,陪我繼續走下去。」——《明日的記憶》

美國加州大學舊金山分校的神經科學家索爾·比列達(Saul Villeda)與其研究團隊發現這樣的現象與一個免疫蛋白有很大的關係—— β2 microglobulin (簡稱B2M)。B2M是個辨認宿主與病原體的免疫蛋白,保護宿主不受病原體侵害,卻被發現在阿茲海默症或其他認知障礙的病患體內有較高的含量。

比列達與他的研究同仁一開始測量了不同年齡層的人、老鼠血液中的B2M含量,發現B2M在血液中的含量隨年齡的增加而上升。

研究團隊接著將B2M注射到三個月大的老鼠體內,發現老鼠雖然已經受過訓練,卻還是嘗試了兩次或以上才走出水迷宮。而且,他們大腦中的神經元比正常三個月大老鼠還要少。

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Morris water navigation task,也稱作Morris water maze,是行為神經學研究上面常用來測試空間概念、記憶的一種方法。 資料來源:維基百科

不過,當30天過去,這個蛋白質從他們體內消失之後,他們的記憶障礙也跟著消失,新生的大腦細胞數量也恢復正常。

隨後,為了確定減少B2M的數量可否治療或減輕當老鼠老化時的記憶力喪失現象,研究團隊將B2M的基因利用遺傳工程的方式去除。結果,缺少B2M基因的老鼠相較控制組有較好的學習、記憶能力。以走出水迷宮的能力來說,缺少B2M基因的老鼠幾乎和年輕的老鼠一樣好。

「這顯示出你可以從血液下手,而不是大腦,去有效地控制記憶喪失的問題,」比列達說,「而且對人類來說,這也是更簡單、可行的方式。」

這個研究證實了B2M在老化與記憶扮演了重要的角色,加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)的生物學家Irina Conboy說,這項發現未來會進入人體臨床試驗,目標在於阻斷B2M或其他相關的物質,來治療或預防人類的記憶障礙。

下次當你想不起來鑰匙放哪裡,就可以責怪你血液中這個免疫蛋白了。這項研究也讓治療阿滋海默症、失智症又邁進了一步。

資料來源:

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旻妤
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編輯實習生,就讀臺大森林系,輔修生化科技系。雖然念森林但非常討厭蟲,不過待在山上當野孩子的時光總是滿開心的。

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光溜溜的下巴怕鐵拳?快把你的鬍子留好留滿!【2021年搞笑諾貝爾—和平獎】

Yiting
・2021/09/23 ・1791字 ・閱讀時間約 3 分鐘

要打架可以,但不要打臉啊啊啊!!!

試著在腦袋裡想像一下,打架的時候你第一個目標會先打哪裡呢?

過往研究顯示,男人與男人之間一言不合就開打的情況相當稀鬆平常,因此臉部掛彩什麼的都只是小事。而流行病學數據也告訴我們,男性因為打架導致臉部受傷的比例,比女性高出 68~92%(不是說好不打臉的嗎?)。

既然臉這麼重要,下頜骨(mandible)又是一個很容易在打架時骨折的區域,有沒有什麼方式可以妥善保護它?——或許你可以考慮像海格一樣留個濃~濃~的鬍子!

你有想過為什麼要留這麼濃密的鬍子嗎 (´・ω・`)? 圖/Pexels

怕痛嗎?要不要考慮留個鬍鬚?

自古以來,有鬍子的男性都被認為比較陽剛、有男人味,就像雄獅那頭帥氣的鬃毛一樣。以前,你可能只會覺得「這些人留鬍子是想耍帥吧?」,但在看完今年(2021)搞笑諾貝爾和平獎的得獎研究之後,你會知道這些鬍子可沒這麼簡單 ಠ_ಠ

今年搞笑諾貝爾和平獎,由美國猶他大學(University of Utah)的研究者 Beseris、Naleway、Carrier 獲得,他們發現擁有濃密的鬍子除了讓你看起來男性氣質 +10%,還能讓你在實戰中防禦力 +30%!

想模擬濃密的鬍鬚?試試羊毛吧!

為了知道人類鬍子的防禦指數到底有多少,研究團隊首先以短纖維環氧樹脂化合物(short fiber epoxy composite)作為材料,建構出人類的骨頭模擬物。而後再用羊皮、羊毛模擬出人的皮膚、鬍子,並將這些模擬物分為三組:毛茸茸的毛、修剪過的毛、無毛,用以代表著有濃密鬍鬚、修剪過鬍鬚、拔除鬍鬚(furred, sheared, plucked)這三種狀態的人類男性。

在製作好毛茸茸這些模擬物後,我們還缺少一個最重要的東西:拳頭。而落錘重量衝擊試驗機(drop weight impact tester,型號為 Instron Dynatup 8250)就是研究團隊們用來代替拳頭的進行落錘衝擊實驗的完美物品。

我們的人工拳頭落錘重量衝擊試驗機與毛茸茸的樣品。圖上中文為作者加註。圖/參考資料 1

毛茸茸的毛,防禦力 +30% 的關鍵

在使用了落錘重量衝擊試驗機後,研究團隊發現相較於「修剪過的毛」或「無毛」這兩種樣本而言,「毛茸茸的毛」確實可以吸收更多重量衝擊,提供下方的骨骼模擬物較好的保護力。

我們可以從圖 A 較為平緩的黑色曲線看出,當落錘掉下來時,「毛茸茸的毛」具有緩衝效果,衝擊力達到高峰耗費的時間長,吸收重量衝擊的效果較好,灰線也顯示這坨濃密的毛能吸收的能量比「修剪過的毛」、「無毛」兩組來得多。而圖 B、C 則告訴我們,若使用「修剪過的毛」、「無毛」樣本進行實驗,落錘釋放的力會在短時間內達到高峰,毛髮吸收的能量也沒有「毛茸茸的毛」來得多。

落錘重量衝擊試驗的數據圖表,三張圖分別代表毛茸茸的毛(A)、修剪過的毛(B)、無毛(C)這三組樣本;黑線為落錘掉下來的衝擊力,灰線則表示毛髮吸收的能量。圖/參考資料 1

鬍子防禦力有限,珍惜下頜骨才是上策

上述數據告訴我們,「毛茸茸的毛」能比另外兩組多吸收將近 30% 的能量,但這是否代表著我們留了濃密鬍子後,就能成為一個不怕痛的耐打高手嗎?事實可能並不盡然。

研究團隊表示,濃密的鬍鬚雖然能減少臉部皮膚、肌肉的傷害,也能保護臉部骨骼脆弱的區域免於骨折危機,但魔鬼藏在細節中——你的鬍鬚並不是羊毛啊!在本次研究中使用的羊皮、羊毛其實相當毛茸茸又厚實,即使能作為一個好的模擬物,但在缺乏人類臉部毛髮粗細、密度、厚度數據的情況下,並沒有辦法 100% 保證它能代表我們。

此外,不同人種的臉部毛髮也略有差異。擁有中東與北歐血統的人們,能夠長出厚實、濃密的鬍鬚;然而東亞、美洲印地安人的臉部毛髮卻相對稀少。後續仍需要進行更多的研究,確定這些毛髮究竟是如何影響衝擊力道,或許也可以透過建立毛髮纖維模型並以程式模擬的方式達成研究目的。總而言之,在更多研究數據出來之前還是先別輕舉妄動,小心防禦力沒加成,反而讓自己破相啦!

參考資料

  1. E A Beseris et al., Impact Protection Potential of Mammalian Hair: Testing the Pugilism Hypothesis for the Evolution of Human Facial Hair,Integrative Organismal Biology, Volume 2, Issue 1, 2020.
  2. The 2021 Ig Nobel Prize Winners

Yiting
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在鳳梨田裡唸生科的人類,畢業後意外走上了科普路,目前還在緩慢前行中。喜歡有趣怪知識、諧音爛笑話,還有床。
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