阿尔茨海默病在首次症状出现前15至20年就开始在大脑中编织网络并重塑神经组织。从这一过程发生到疾病被诊断并最终进入高级阶段,它沿着大脑变化的连续谱系发展。如今,一个包含加泰罗尼亚开放大学(UOC)参与的国际团队开发了一种方法,用于检测这一连续谱系中的变化,这使得准确评估痴呆症的进展成为可能。
该工具分析了疾病进展过程中大脑不同区域发生的不均匀退化,这一指标可作为生物标志物来识别这种神经退行性疾病的出现,研究其进展,同时评估新药理治疗的有效性。
"我们开发了一个大脑不对称性的一般指标,"加泰罗尼亚开放大学eHealth中心附属AIWELL(人工智能促进人类福祉)研究小组的研究人员、该研究的首要作者阿涅丝·佩雷斯·米兰(Agnès Pérez Millan)说道,"我们发现,该指标值越高,大脑的不对称性就越明显,这与更大的神经退行性和更多症状相关。"她解释道。
灰质损失
随着年龄增长,我们会失去灰质。海马体是大脑中一个马蹄形区域,负责记忆、情绪调节和新学习的产生,是受影响最严重的部分之一。这是一个自然且不可逆的过程,会同时使左右海马体变薄。
直到现在,人们还认为阿尔茨海默病患者的大脑各区域会经历同等程度的退化。然而,在先前的一项研究中,同一研究团队发现,与传统观点相反,这种痴呆症的进展并非对称性的,而是相对于健康衰老而言是非对称性的。
"我们正在研究另一种疾病,额颞叶痴呆,这种疾病非常不对称,我们想将患者的脑部与健康患者以及阿尔茨海默病患者的脑部进行比较,"同时也是UOC计算机科学、多媒体和电信学院讲师的佩雷斯·米兰说,"我们假设阿尔茨海默病患者的脑部会像健康个体一样对称,但我们发现事实并非如此,"她解释道。
他们观察到,虽然健康人经历的是对称性的灰质损失,而额颞叶痴呆患者则有非常不对称的皮层变薄,阿尔茨海默病患者的情况介于两者之间。这一发现为这项新研究埋下了种子。
阿尔茨海默病病例研究
在研究中,研究人员重点关注了遗传性阿尔茨海默病患者,这类患者占该疾病病例不到1%。他们使用了来自巴塞罗那Hospital Clínic的60名参与者,以及由美国圣路易斯华盛顿大学领导的DIAN项目中的564名个体,该项目还包括欧洲患者。
这两组患者的磁共振图像均可用,在某些情况下,还获得了脑脊液样本和血浆神经丝轻链水平的信息,后者是一种表明神经元损伤的生物标志物。
"磁共振成像为我们提供了图像生成时的大脑影像,这些影像可以通过软件处理,获得体积或皮层厚度,"佩雷斯·米兰说。随后,研究人员应用了一种算法来测量这种厚度的差异。这使得他们能够开发出一个量化灰质不均匀变薄的指标。
"我们发现,通过我们的指标,我们可以区分阿尔茨海默病患者和健康人群,"佩雷斯解释说,该指标是一种总体测量,不会给出大脑特定区域的结果。因此,他们无法确定皮层退化最严重的位置。
然而,根据该研究的作者,这一测量可用于确定疾病的进展,因为阿尔茨海默病在达到痴呆阶段之前会经历不同的阶段。它也将有助于评估治疗阿尔茨海默病的新药物的有效性。
研究的另一个结果是,该工具能够识别出具有症状的APOE4基因型(阿尔茨海默病的最大风险因素之一)携带者,以及虽然携带与该疾病相关的基因突变但没有任何症状的携带者。
目前,研究人员正在努力在散发性阿尔茨海默病患者群体中复制这些结果,这是最常见的痴呆形式,目的是验证该指标。
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