배경: 이전 연구에 따르면 연령 관련된 청력 손실과 알츠하이머병 사이의 강한 연관성을 나타냈으며, 감각 개입이 알츠하이머 환자에게 효과적일 수 있다고 보고했다. 우리 연구는 청각 자극이 인지 저하의 진행을 줄이고 알츠하이머 병리를 개선시킬 수 있으며 시청각 자극이 다감각 통합을 통해 인지를 더욱 향상시킬 수 있다는 가설을 세웠다. 따라서, 우리 연구는 산발성 알츠하이머 마우스 모델에서 인지 및 신경병리학에 대한 청각 또는 시청각 자극의 효과를 조사했다.
방법: 산발성 알츠하이머 동물 모델인 12개월 수컷 Apoetm1.1(APOE*4)Adiuj 마우스를 N, 무자극(n=5); A,청각 자극(n=10); 및 AV, 시청각 자극(n=10) 세 그룹으로 나누었다. 청각 자극과 시청각 자극은 방음 챔버 안에서 14일동안 하루에 두 번 주었다. Morris water maze(MWM) 및 Y-maze(YM) 테스트는 자극 전 후로 측정되었다. 감각 자극 14일 후, 마우스를 안락사 시켜 뇌 조직을 각각 면역조직화학염색 및 TUNEL 분석을 하여 Aβ 발현 및 apoptosis를 평가했다. 아세틸콜린과 apoptosis관련 단백질 수준은 각각 ELISA와 Western blot을 이용하여 분석했다.
결과: YM 테스트에서 교대 비율의 상대값은 N그룹 마우스보다 A그룹에서 유의하게 더 높았다. 해마 CA3 영역의 Aβ 및 TUNEL 염색 수준은 N그룹 마우스보다 A그룹과 AV 그룹 마우스에서 유의하게 더 낮았다. 아세틸콜린 수치는 N그룹 마우스보다 A그룹과 AV그룹 마우스에서 유의하게 더 높았다. N그룹과 비교했을 때, pro-apoptotic 단백질 Bax와 caspase-3의 발현은 AV그룹에서 더 높았고 anti-apoptotic 단백질 Bcl-2 단백질의 발현은 AV그룹에서 높았다.
결론: 산발성 알츠하이머 마우스 모델에서 청각 또는 시청각 자극은 인지 기능을 개선하고 뇌의 알츠하이머 병리를 개선시켰다. 이는 아밀로이드 수준과 신경세포 사멸의 감소와 해마에서 콜린성 전달의 강화의 결과로 밝혀졌다. 알츠하이머의 치료 또는 예방에서 다중 감각 통합을 통한 청각 또는 시청각 자극의 치료 효과를 조사하기 위한 추가 연구가 필요하다.