阿尔茨海默病脑活动和脑网络异常可准确刻画

资料来源:中国科学院自动化研究所

阿尔茨海默病是一种不可逆的神经退行性疾病。大量基于功能磁共振成像的研究表明，阿尔茨海默病可能是一种无连接综合征。然而，由于缺乏大样本和多位点数据集的交互验证，迄今为止，对于大脑功能活动的异常模式和大脑与阿尔茨海默病的联系还没有得出明确和一致的结论。大脑功能活动是否可以作为阿尔茨海默病的早期影像学标志还需要进一步验证。

为了准确描述阿尔茨海默病的脑活动、脑连接和脑网络异常模式，探索功能磁共振成像指标作为阿尔茨海默病早期识别标志物的可行性，中国科学院自动化研究所脑网络研究中心加入了由中国人民解放军总医院、首都医科大学宣武医院、天津环湖医院、山东大学齐鲁医院等国内外多个单位研究人员组成的研究团队。将多中心、大样本的功能磁共振成像数据(N=688)结合起来，通过荟萃分析找到稳定、可重复的阿尔茨海默病功能异常模式，并从标志物的泛化、个体化精确诊断的可行性和生物学机制分析等方面进行系统研究。研究结果最近发表在《人类大脑图谱》在线版上。

在本研究中，首次使用多中心、大样本静息功能磁共振数据集对阿尔茨海默病患者的功能异常进行了全面系统的研究，并评价了阿尔茨海默病相关功能异常作为阿尔茨海默病诊断生物标志物的有效性和普遍性。

更具体地说，研究发现大脑中默认网络(DMN)、扣带回、基底神经节和海马的异常功能连接和局部活动可能是阿尔茨海默病患者大脑中认知能力和信息交换受损的基础。脑网络异常严重程度的个体差异与认知障碍的程度和β淀粉样蛋白的积累显著相关，这进一步加深了我们对阿尔茨海默病的神经生物学基础和异常脑功能活动之间的关系的理解。对个体识别准确性和临床评分预测的跨中心独立验证的结果表明，异常脑功能活动可作为阿尔茨海默病发生和发展的一种可能的影像学标志。随后的独立验证数据集和一系列对比实验证实了结果的可重复性和普遍性，巩固了本文的结论。

这也是继多中心功能磁共振阿尔茨海默病脑活动变化研究和基于海马成像组织学的阿尔茨海默病早期识别之后，该团队在阿尔茨海默病脑图像的异常表现方面取得的另一个重要进展。该小组的后续工作将侧重于核实更多独立中心和纵向跟踪的高风险群体，并希望与更多小组建立进一步的合作。

本研究得到了国家重点研发项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院试点项目和国家模式识别重点实验室开放项目的支持。

相关论文信息:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hbm.25023