阿尔茨海默病是全球主要死因之一，美国有超过500万人受此疾病困扰（阿尔茨海默病协会数据）。随着全球病例持续攀升且尚无治愈方法，深入研究该疾病并实现早期干预对保障患者及其家庭福祉至关重要。借助重要技术进步，医生将获得更精准的阿尔茨海默病识别与溯源工具，掌握的疾病信息越全面，开发有效疗法的可能性就越大。
阿尔茨海默病是一种进行性、不可逆的脑部疾病，其特征是脑细胞及其连接退化死亡，导致认知功能丧失——主要症状包括记忆力衰退和意识混乱。该病最大风险因素是年龄增长，尽管在极少数情况下早发型阿尔茨海默病可能发生在65岁以下人群。疾病通常首先破坏内嗅皮层和海马体（负责记忆功能的脑区），过程中还会损伤大脑皮层等其他区域，而大脑皮层对思维、推理、语言及行为技能至关重要。阿尔茨海默病的渐进性发展使患者逐渐丧失独立生活能力，最终致命。
诊断潜在阿尔茨海默病时，医生需综合运用多种工具：神经学检查可识别脑部异常；认知测试评估记忆能力和问题解决技能；磁共振成像（MRI）或计算机断层扫描（CT）等脑部成像技术则用于排除症状相似的其他疾病。
脑部成像（神经成像）对检测阿尔茨海默病及确定其对大脑的具体影响至关重要。为深入理解该疾病，需通过增强成像技术观察详细神经活动、脑组织及潜在异常。放射性示踪剂、朊病毒（错误折叠蛋白）与脑成像技术密切相关：放射性示踪剂释放粒子并与特定蛋白质相互作用以发现体内问题；染料基化合物通过"染色"特定细胞或组织辅助追踪脑部活动；朊病毒则是能将异常构型传递给正常蛋白的错误折叠蛋白，其复制形成团块导致组织损伤和细胞死亡，是多种神经退行性疾病的根源。目前医学界常用多种脑成像技术，包括脑电图（EEG）、功能性磁共振成像（fMRI）、正电子发射断层扫描（PET）和磁共振成像（MRI）。EEG通过电极检测脑电波变化；fMRI基于血流测量脑活动；PET扫描使用放射性药物示踪剂显示器官功能，助力阿尔茨海默病早期发现；MRI则提供体内结构的精细图像。这些扫描技术结合症状与既往医学知识，是诊断及潜在治疗阿尔茨海默病的关键。
作为快速进展性疾病，阿尔茨海默病的早期检测对优化护理至关重要。及早确诊可使患者从容规划生活与财务，无需担忧临时决策压力，同时能及时采取正确护理方案——例如参与临床试验或延缓疾病进程。为此，多种技术被开发用于探测疾病早期征兆，其中高效的脑成像技术对诊断阿尔茨海默病尤为关键。
功能性超声成像（fUSi）通过监测神经活动后的脑血管变化实现早期检测。该技术提供高时空分辨率和大穿透深度的脑血管调节与神经血管功能障碍信息，能深入解析神经血管界面——这正是阿尔茨海默病神经退行的主要路径。fUSi可大范围记录脑活动，并与激光扫描显微镜（MPLSM）协同工作，提供神经血管界面的精细视图。
活体多光子显微镜则用于确定神经回路特性变化与记忆表现的关联。该技术针对特定神经元处理测试：通过回忆先前位置验证旧记忆形成，通过新刺激测试新记忆建立。活体显微镜持续监测斑块尺寸变化以追踪疾病进展，并重点观察海马体等脑区解剖结构及其在阿尔茨海默病中的退化过程。通过测量图像中特定区域的面积、形态特征及宽度，与健康对照脑比较，可量化给定时间内各区域的退化程度，精确跟踪疾病进程。
脑成像与神经活动监测的技术进步，对理解阿尔茨海默病如何影响大脑及功能变化具有决定性意义。将患病脑图像与健康脑图像对比，有助于医生识别该病影响数百万美国人的关键脑区。功能性超声成像使研究者获得特定病理通路的详细信息，而活体显微镜则提供脑解剖与神经处理的深入数据——通过神经回路特性变化确定疾病进展。科学家正致力于早期检测技术开发，以降低疾病严重程度。
阿尔茨海默病的准确诊断、早期干预和预防性护理，对患者从研究人员全力开发的疗法与临床试验中获益至关重要。脑成像作为医疗专业人员最核心的资源，探索提升其效能的技术极为必要。近期进展包括放射性示踪剂与染料化合物：它们能结合异常蛋白并标记扫描区域。例如影响认知能力的PrPSc蛋白（PrPC的变异体），虽已有工程抗体试图阻止其突变，但效果有限且常错过干预时机——此时示踪剂检测更具优势。不过示踪剂与染料测试尚未进入临床试验评估。此外，功能性超声成像可测量认知任务中的神经活动变化，结合聚焦记忆表现的多光子显微镜，两种设备有望关联神经元活动与阿尔茨海默病病理机制。
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