一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)大腦中的 tau 蛋白會(huì)破壞連接多個(gè)腦區(qū)的突顯網(wǎng)絡(luò)，突顯網(wǎng)絡(luò)被破壞得越嚴(yán)重，患者經(jīng)歷的行為變化就越多。

密歇根大學(xué)

10月7日

當(dāng)大多數(shù)人想到失智癥（包括阿爾茨海默�。�時(shí)，他們可能首先想到的是記憶力喪失。但失智癥還會(huì)改變一個(gè)人的行為方式，無(wú)論是讓他們變得易怒或沮喪，還是讓他們變得抑郁、焦慮或淡漠，甚至改變他們的整個(gè)性格。

隨著時(shí)間的推移，這些行為變化對(duì)他們生活的破壞程度，與喪失清晰思考或記憶能力不相上下。現(xiàn)在，密歇根大學(xué)（University of Michigan，UMich）的一支研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了新的線索，這些線索揭示了失智癥相關(guān)行為變化最早跡象出現(xiàn)時(shí)，患者大腦中可能正在發(fā)生什么。

該研究團(tuán)隊(duì)利用兩種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，研究了 128 名早期失智癥患者的大腦，揭示了大腦中最關(guān)鍵的通信網(wǎng)絡(luò)、tau 蛋白與個(gè)體行為癥狀程度之間的聯(lián)系。這超出了科學(xué)家們對(duì) tau 蛋白在更晚期失智癥患者中所起作用（即在思維和記憶相關(guān)的腦區(qū)引起神經(jīng)纖維纏結(jié)）的已知范圍。

這項(xiàng)新研究表明，tau 蛋白破壞了大腦突顯網(wǎng)絡(luò)（Salience network）的完整性。這一特定腦區(qū)之間的連接通道對(duì)我們理解和決定如何對(duì)周圍發(fā)生的事情做出反應(yīng)至關(guān)重要。它還有助于我們處理自己的思想和情緒。

在這張顯示“標(biāo)準(zhǔn)大腦”的圖像中(由數(shù)百名沒(méi)有參與這項(xiàng)研究的參與者的平均大腦掃描產(chǎn)生)，紫色的球體顯示了大腦中由所謂的突顯網(wǎng)絡(luò)連接的位置。這些相互聯(lián)系的區(qū)域是我們理解和決定如何對(duì)周圍發(fā)生的事情做出反應(yīng)的能力的關(guān)鍵，并幫助我們處理自己的想法和情緒。

研究人員發(fā)現(xiàn)，tau 蛋白存在的情況下，一個(gè)人的突顯網(wǎng)絡(luò)被破壞得越嚴(yán)重，他經(jīng)歷的行為變化就越多。他們?cè)凇?strong>阿爾茨海默病與失智癥》（Alzheimer's & Dementia）雜志上報(bào)告了他們的研究結(jié)果。論文題目：“突顯網(wǎng)絡(luò)分離介導(dǎo)了tau蛋白病理對(duì)輕度行為障礙的影響”（Salience network segregation mediates the effect of tau pathology on mild behavioral impairment）。

研究于2024年10月4日發(fā)表在《Alzheimer's & Dementia》（最新影響因子：13.0）雜志上

盡管對(duì)這128 名研究志愿者進(jìn)行的一次性成像無(wú)法顯示因果關(guān)系，但 tau 蛋白、突顯網(wǎng)絡(luò)破壞與行為變化之間的強(qiáng)烈關(guān)聯(lián)十分引人關(guān)注，研究團(tuán)隊(duì)表示。

他們呼吁對(duì)其他人群的潛在聯(lián)系進(jìn)行進(jìn)一步研究，并進(jìn)行評(píng)估隨時(shí)間推移的變化的研究，以探索構(gòu)成突顯網(wǎng)絡(luò)的連接腦細(xì)胞的通路可能發(fā)生了什么，并探索它與 tau 蛋白積累和多年來(lái)的行為變化之間的關(guān)系。

他們還希望測(cè)試通過(guò)從顱外施加輕微電流或磁場(chǎng)并借助精確成像引導(dǎo)來(lái)靶向突顯網(wǎng)絡(luò)，是否能減緩早期失智癥患者的行為變化。

這項(xiàng)研究由基于認(rèn)知與神經(jīng)調(diào)節(jié)干預(yù)研究計(jì)劃（Research Program on Cognition and Neuromodulation Based Interventions ，RP-CNBI）的研究人員完成，該項(xiàng)目由 Alexandru D. Iordan 博士和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Benjamin M. Hampstead 博士領(lǐng)導(dǎo)。兩人均為密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)系的教職人員。

作為這項(xiàng)新研究的主要作者，神經(jīng)科學(xué)家 Iordan 表示：“我們所觀察到的是，tau 蛋白病理的存在與行為癥狀之間并非直接相關(guān)，而是通過(guò)大腦中特定網(wǎng)絡(luò)（突顯網(wǎng)絡(luò)）的功能障礙相關(guān)聯(lián)。這一網(wǎng)絡(luò)受影響程度越大，行為癥狀就越嚴(yán)重。”

他補(bǔ)充道：“這是第一項(xiàng)將個(gè)體生物標(biāo)志物狀態(tài)與這種網(wǎng)絡(luò)功能障礙以及阿爾茨海默病譜系人群的行為癥狀聯(lián)系起來(lái)的研究。”

兩種腦部成像

研究團(tuán)隊(duì)使用功能磁共振成像（fMRI）來(lái)研究每位志愿者的腦部，并追蹤了三個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都連接著大腦中相距甚遠(yuǎn)的區(qū)域。他們使用了一種稱為網(wǎng)絡(luò)分離指數(shù)（network segregation index）的衡量標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)評(píng)估每個(gè)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)于其他腦部網(wǎng)絡(luò)的功能獨(dú)立性。

他們將 fMRI 結(jié)果與志愿者接受的一系列神經(jīng)心理學(xué)測(cè)試和行為問(wèn)卷的結(jié)果相結(jié)合。他們還查看了正電子發(fā)射斷層掃描（PET）的結(jié)果，該掃描顯示了受試者的大腦中是否含有過(guò)量的 tau 蛋白以及另一種與阿爾茨海默病相關(guān)的蛋白 β-淀粉樣蛋白。

突顯網(wǎng)絡(luò)是這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)中唯一一個(gè)其完整性水平與 tau 蛋白的存在以及失智癥相關(guān)行為問(wèn)題的嚴(yán)重程度相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（default-mode network）似乎起到輔助作用。研究的第三個(gè)網(wǎng)絡(luò)稱為額頂網(wǎng)絡(luò)（frontoparietal network），與行為癥狀無(wú)關(guān)。

這項(xiàng)新研究表明，與 tau 蛋白不同，一些志愿者大腦中僅存在 β-淀粉樣蛋白與突顯網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題或該人的行為癥狀水平無(wú)關(guān)。

Iordan 指出，已知突顯網(wǎng)絡(luò)還參與某些精神疾病和額顳葉失智（一種主要為行為和人格改變的早期起病、快速進(jìn)展的失智癥類型）的發(fā)病過(guò)程。

生物標(biāo)志物應(yīng)用和神經(jīng)調(diào)節(jié)的潛力

Iordan 指出，tau 蛋白和淀粉樣蛋白的 PET 掃描現(xiàn)在在臨床上用于失智癥的診斷，以及用于管理旨在減少淀粉樣蛋白積聚的新藥物治療，目的是減緩認(rèn)知能力下降。

但能夠檢測(cè) tau 蛋白和 β-淀粉樣蛋白存在并將其作為失智癥風(fēng)險(xiǎn)生物標(biāo)志物的血液檢測(cè)也已開(kāi)始提供。他說(shuō)，由于這些血液檢測(cè)比 PET 掃描便宜得多，因此在未來(lái)研究 tau 蛋白在行為變化中的作用時(shí)也可能會(huì)更有用。

進(jìn)一步的研究還有助于解釋甚至預(yù)測(cè)失智癥患者行為變化的發(fā)生時(shí)間和認(rèn)知能力下降速度的差異。這也可能找到識(shí)別行為變化是失智癥風(fēng)險(xiǎn)最早可檢測(cè)跡象人群的方法，甚至在認(rèn)知能力發(fā)生變化之前。

但對(duì)Iordan及其同事來(lái)說(shuō)，最令人興奮的是什么？

“我們的發(fā)現(xiàn)為我們提供了潛在干預(yù)的功能靶點(diǎn)，”他說(shuō)，“由于 Hampstead 博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)更大規(guī)模的研究正在評(píng)估向大腦施加不同劑量的微弱電流的效果，我們很快就能看到大腦刺激是否會(huì)改變這些關(guān)系。這項(xiàng)更大規(guī)模的研究即將完成，我們非常期待看到研究結(jié)果，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注。”

在 Hampstead 的領(lǐng)導(dǎo)下，RP-CNBI 的研究人員正在使用神經(jīng)心理學(xué)工具、各種類型的神經(jīng)成像、電和磁腦刺激以及康復(fù)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用阿爾茨海默病和相關(guān)失智癥的非藥物治療方法。

創(chuàng)立于1817年的密歇根大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of Michigan

Brain network study reveals clues about dementia's behavior changes

Reference：

Iordan AD, Ploutz-Snyder R, Ghosh B, et al. Salience network segregation mediates the effect of tau pathology on mild behavioral impairment. Alzheimer's Dement. 2024; 1-11. https://doi.org/10.1002/alz.14229

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       原文標(biāo)題 : 腦網(wǎng)絡(luò)研究揭示失智癥患者行為改變的線索