Brain:VR识别早期阿尔茨海默症胜过“金标准”

作为一种常见的神经退行性疾病,阿尔兹海默症起病隐匿、多发于中老年群体。自1907年被发现以来,医学上对阿尔茨海默症的治疗一向未取得优越的效验。
近日,英国剑桥大学(University of Cambridge)的一项新研究发现,虚拟实际(VR)能够比今朝使用的“黄金尺度”认知测试更能正确地识别早期阿尔茨海默症。
VR导航测试
2014年,伦敦大学学院的John O'Keefe传授因“发现组成大脑定位系统的细胞”而获得诺贝尔生理学或医学奖。从素质上讲,John O'Keefe传授的发现告诉我们,大脑包含了一个关于我们在哪里、我们去过哪里、以及若何找到我们四周道路的内部“卫星导航系统”。
这个内部卫星导航系统的一个要害构成部门是大脑内嗅皮质,而这真是阿尔茨海默症患者首先受损的区域之一,也就能够注释为什么“迷路”是阿尔茨海默症的首发症状之一。然而,临床上用于诊断病情的认知测试无法测试“导航”是否有问题的。

Dennis Chan博士
为此,曾是O'Keefe传授的博士生、剑桥大学临床神经科学系Dennis Chan博士带领团队与伦敦大学学院的Neil Burgess传授合作,开发了一款VR导航系统,并对有阿尔茨海默症风险的患者进行了试验。
他们发现,这种新方式在区分阿尔茨海默病患者和因其他原因引起记忆障碍的患者方面精确率约为90%。比拟之下,“黄金尺度”认知测试的这一比例为55%。相关研究了局揭橥在《Brain》杂志上。

https://doi.org/10.1093/brain/awz116
更早识别阿尔茨海默症
研究小组从剑桥大学病院NHS信任轻度认知障碍和记忆诊所(NHS Trust Mild Cognitive Impairment and Memory Clinics)招募了45名患有轻度认知障碍(MCI)的患者。MCI的患者每每表示出记忆障碍,不外固然MCI能够指示早期阿尔茨海默症,但它也可能由其他疾病引起,例如焦虑甚至正常衰老。是以,确定MCI的原因对于确定受影响的个别未来是否有患阿尔茨海默症的风险至关主要。
在测试中,患者戴着VR耳机,在模拟情况中行走时并进行导航测试。要想成功完成这一义务需要大脑内嗅皮质功能完整,是以Chan博士的团队假设患有早期阿尔茨海默病的患者在测试中会受到不成比例的影响。
研究人员采集了脑脊液(CSF)样本,在MCI患者中寻找潜在阿尔茨海默症的生物标记物,此中12例检测呈阳性。研究人员还招募了41名岁数匹配的健康对照进行较量。
了局显示,所有MCI患者在导航使命上的施展都比健康对照组差。并且,该研究还发现了别的两个要害考察效果。
首先,脑脊液标记物呈阳性的MCI患者的阐发比脑脊液标记物呈阴性的MCI患者更差。脑脊液标记物呈阳性表明存在阿尔茨海默症。
其次,VR导航义务在区分这些低风险和高风险的MCI患者方面比今朝使用的一系列被认为是早期阿尔茨海默症诊断金尺度的测试更好。
Chan博士示意,“这些后果表明,VR导航测试可能比我们今朝在临床和研究中使用的认知测试更能识别早期阿尔茨海默症。”
此外,VR导航测试还能够接济将来药物的临床试验,减缓甚至阻止阿尔茨海默病的进展。
今朝,药物试验的第一阶段是在动物中进行测试,凡是是在小鼠模型进行。为了确定治疗方式是否有效,科学家会使用水迷宫等测试研究了它们对导航的影响。在水迷宫中,小鼠必需进修不透亮水池外面下隐藏平台的位置。假如发现新药能够改善这项义务的记忆力,研究人员会继续进行人体试验。动物模型和人类介入者之间缺乏记忆测试的可比性,这是当前临床试验的一个首要问题。
“撑持‘内部导航’的脑细胞在啮齿动物和人类中是相似的,是以测VR导航测试可能使我们战胜阿尔茨海默症药物试验中的这一障碍,并接济将根本科学发现转化为临床应用,”Chan博士说,“多年来我们一向进展如许做,但此刻只有VR手艺或许让我们随时在患者身长进行研究。”
事实上,Chan博士认为,VR导航测试或许在诊断和监测阿尔茨海默病中阐扬至关主要的感化。今朝,他正与剑桥大学移动、可穿戴系统和增加智能中心的Cecilia Mascolo传授合作,开发用于检测和监测疾病进展的应用法式。这些应用法式或许在智妙手机和智妙手表上运行。除了寻找导航体式的改变外,应用还会监测其另日常举止(如睡眠和通信)的改变。
结语
“阿尔茨海默症在症状显现之前很早就会影响大脑,在我们意识到它们之前,就已经能够行使日常手艺来发现疾病警告旌旗。”Chan博士说,“我们生活在一个移动设备几乎无处不在的世界,是以基于应用法式的方式或许能够用最低的成原本诊断阿尔茨海默症,其大规模推广的可行性远远跨越脑部扫描和其他现有的诊断方式。”
原始出处:
David Howett, Andrea Castegnaro, Katarzyna Krzywicka, et.al. Differentiation of mild cognitive impairment using an entorhinal cortex-based test of virtual reality navigation. Brain 23 May 2019

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