大脑形态随年龄增长发生的变化可能揭示其整体健康状况,并在典型症状出现前数年发出痴呆症的早期预警信号。
由加州大学欧文分校和西班牙拉古纳大学研究人员主导的脑部扫描分析显示,大脑形状的显著变化与记忆力、推理能力及其他认知功能衰退密切相关。
拉古纳大学神经科学教授、研究作者尼尔斯·詹森向《新闻周刊》表示:"衰老通常与大脑特定区域的组织流失相关。例如,大量前期研究表明,老年记忆问题与名为海马体的大脑区域组织流失有关。然而,我们的研究采用不同方法,聚焦于衰老或临床痴呆症如何改变大脑的整体形态。"
团队分析了2600多份30至97岁成年人的结构磁共振影像,发现大脑下部区域(主管呼吸和心跳等基础功能)和前部区域(涉及部分认知功能)呈现向外扩张趋势,同时上部区域(语言功能关键区)及后部区域(参与视觉处理和运动控制)则向内收缩。
詹森解释道:"大脑随年龄变化的形态犹如'塌腰'——底部区域看似相互远离扩张,顶部区域则呈现压缩。痴呆症患者的扩张与压缩效应更为严重。"
研究特别指出内嗅皮层等区域扩张尤为明显。该区域虽小却是关键记忆枢纽,也是阿尔茨海默病相关毒性蛋白tau最早积聚的部位之一。目前美国有超过700万人罹患阿尔茨海默病,这是最常见的痴呆症类型。
研究作者、学习与记忆神经生物学中心主任迈克尔·亚萨在声明中表示:"这或许能解释为何内嗅皮层成为阿尔茨海默病病理的'零号区域'。若衰老大脑正以逐渐挤压这一脆弱区域的方式位移,而该区域紧邻坚硬边界,便可能形成损伤滋生的完美温床。理解该过程为我们思考阿尔茨海默病机制及早期检测可能性提供了全新视角。"
研究团队指出,这种几何形态分析方法未来或可提供识别痴呆症风险的新指标,有望在症状显现前数年进行预测。
亚萨补充道:"我们刚刚开始揭示大脑几何形态如何塑造疾病进程,但这项研究表明答案或许就藏在显而易见之处——即大脑自身的形态中。"
詹森向我们透露:"一种可能性是开发测试手段,将个人大脑形态与标准形态进行比对。若偏差超过特定阈值,可能具有临床意义。但此类测试目前尚未存在。研究阿尔茨海默病的标准方法聚焦于分子层面的微小变化,这固然有用。而我们的研究表明,从更宏观视角观察变化同样能提供宝贵线索。要攻克阿尔茨海默病这类复杂疾病,必须结合分子与全局两种研究路径。"
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