利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征預(yù)測(cè)失智

2023-01-30 13:50

在許多神經(jīng)退行性疾病中，大腦在癥狀出現(xiàn)之前就發(fā)生了變化。來(lái)自日本的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的方法，根據(jù)大腦活動(dòng)模式的變化，在早期階段區(qū)分這些疾病。

筑波大學(xué)

2023年1月13日消息

在最近發(fā)表在《失智癥和老年認(rèn)知障礙》（Dementia and Geriatric Cognitive Disorders）雜志上的一項(xiàng)研究中，日本筑波大學(xué)（University of Tsukuba）的研究人員揭示了大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變化，這可能是阿爾茨海默病和路易體失智等神經(jīng)退行性疾病的生物標(biāo)志物。

研究于2022年12月27日發(fā)表在《Dementia and Geriatric Cognitive Disorders》（最新影響因子：3．346）雜志上

輕度認(rèn)知障礙（MCI）可能是阿爾茨海默病、腦小血管病、路易體失智或其他神經(jīng)認(rèn)知障礙的早期癥狀。由于這些疾病的臨床病程和治療方案不同，因此需要在早期階段對(duì)它們進(jìn)行區(qū)分，筑波大學(xué)的研究人員旨在解決這一問(wèn)題。

該研究的資深作者 Tetsuaki Arai 教授說(shuō)：“雖然 MCI 的幾種生物標(biāo)志物已經(jīng)被確定，但它們通常需要專門的神經(jīng)成像設(shè)備。因此，我們希望使用常規(guī)磁共振成像（MRI）來(lái)比較阿爾茨海默病和路易體失智引起的 MCI 個(gè)體的網(wǎng)絡(luò)缺陷。”

為了做到這一點(diǎn)，研究人員使用了一種基于相似性的方法，這種方法尋找皮質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的相似性，作為大腦連接的衡量標(biāo)準(zhǔn)。他們檢測(cè)了患有阿爾茨海默病的 MCI 患者、路易體失智的 MCI 患者和對(duì)照組參與者的大腦微結(jié)構(gòu)變化。

“結(jié)果令人驚訝，”主要作者 Miho Ota 教授解釋說(shuō)， “在患有阿爾茨海默病的 MCI 患者中，我們?cè)诖竽X的特定區(qū)域發(fā)現(xiàn)了顯著的網(wǎng)絡(luò)異常。在路易體失智的 MCI 患者中，我們發(fā)現(xiàn)了類似的變化，但發(fā)生在大腦的其他部位。在對(duì)照組參與者中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種異常。”

此外，這些變化早于與疾病相關(guān)的灰質(zhì)體積變化。

“我們的研究結(jié)果表明，使用基于相似性的方法，有可能識(shí)別阿爾茨海默病的 MCI 患者和路易體失智的 MCI 患者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中與疾病相關(guān)的變化，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)這些變化的腦區(qū)來(lái)區(qū)分這兩種疾病。因此，使用這種方法獲得的網(wǎng)絡(luò)圖像可能優(yōu)于常規(guī)使用的灰質(zhì)體積圖像，用于檢測(cè)大腦細(xì)微的微結(jié)構(gòu)變化，” Arai 教授說(shuō)。

鑒于醫(yī)療機(jī)構(gòu)中常規(guī)磁共振成像設(shè)備的相對(duì)可用性，網(wǎng)絡(luò)成像可能是評(píng)估和比較阿爾茨海默病所致 MCI 患者和路易體失智的 MCI 患者腦結(jié)構(gòu)的一種更容易獲得的方法。

創(chuàng)立于1973年的日本筑波大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of Tsukuba

Predicting Dementia Using Neural Network Characteristics

Reference：

Miho Ota et al， Structural Cerebral NetworkDifferences in Prodromal Alzheimer＇s Disease and Prodromal Dementia with LewyBodies， Dementia and Geriatric Cognitive Disorders （2022）． DOI：10．1159／000527443

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原文標(biāo)題 : 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征預(yù)測(cè)失智