科学家发现了一种潜在的脑部信号,可能有助于检测阿尔茨海默病的早期认知衰退。
萨瓦-蒙布朗大学、拉德堡德大学和牛津大学的研究人员在一项新研究中报告称,大脑两个主要系统——默认模式网络(DMN)和背侧注意网络(DAN)——之间的自然平衡变化可能作为阿尔茨海默病风险的标志物。
通常,这两个网络以开关关系运作。当一个人在做白日梦或回忆过去时,默认模式网络处于活跃状态;但当他们专注于任务时,背侧注意网络则接管。这两个系统帮助大脑在休息和行动之间平滑切换。在健康大脑中,这两个网络通常不会同时激活。
然而,研究人员发现,在阿尔茨海默病患者中,这种清晰的分离会减弱。通过使用阿尔茨海默病神经影像学倡议(ADNI)中182名参与者的脑部扫描,研究人员测量了这两个网络的“负相关”强度——即一个激活时另一个关闭。
在脑内淀粉样蛋白斑块水平较高且有认知衰退迹象的人群中,这些网络之间的负相关性较弱。简言之,他们的脑系统更加混乱,这可能导致难以集中注意力或记忆事物。
这种脑活动变化被发现部分独立于tau蛋白积聚和一个人的教育水平(用作认知储备的标志)。这意味着大脑网络分离的崩溃可能是认知问题的早期预警信号,甚至在重大结构损伤或症状出现之前。
研究人员使用了静息态功能性磁共振成像(fMRI),这是一种在个体不执行任何任务时观察自然脑活动的脑部扫描。他们将此与其他显示淀粉样蛋白和tau蛋白积聚的扫描以及记忆和认知测试结果进行了比较。
他们发现,较弱的DMN-DAN分离与一系列认知评估得分较低相关,包括简易精神状态检查(MMSE)和其他记忆与思维测试。
有趣的是,即使在调整年龄、性别、tau蛋白水平和教育水平后,这种网络失衡仍能解释认知表现差异的约5%。对于单一脑部测量来说,这是一个显著的数字。
这一发现很重要,因为阿尔茨海默病长期以来缺乏一个单一的可靠生物标志物来确切显示脑损伤何时何地开始。目前大多数工具都关注淀粉样蛋白和tau蛋白等蛋白积聚。但这一新测量捕捉了脑系统协同工作的程度,提供了更功能性的脑健康视图。
研究团队建议,这一脑网络信号可能有助于解释为什么一些tau蛋白水平高的人保持敏锐,而另一些人则经历快速衰退。它也可能指向新的治疗靶点——可能旨在记忆丧失开始前恢复脑网络之间的平衡。
未来,科学家希望探索这些脑网络变化是发生在蛋白积聚之前还是之后,以及生活方式改变或治疗是否能保护或恢复正常的脑活动模式。他们还希望构建更完整的模型,结合脑部扫描、蛋白水平和日常习惯,以更好地预测谁处于风险之中。
简言之,这项研究表明,脑网络之间平衡的丧失可能是阿尔茨海默病的最早迹象之一——并且它可能帮助医生比目前更早地检测和治疗该疾病。
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