超越记忆指标来早期识别阿尔茨海默症的风险
说到“阿尔茨海默病”这个词,下一个最容易想到的词可能是“记忆”。事实上,阿尔茨海默病最具破坏性的影响之一就是它对人的记忆造成的损害。然而,早在记忆能力衰退之前很久,大脑的变化就发生在中年,在某些情况下,比阿尔茨海默氏症导致的痴呆诊断早几十年。认知神经科学家在识别这些中年变化方面的工作为新的诊断和干预指明了道路,正如今天在旧金山举行的认知神经科学学会(CNS)年会上所介绍的那样。
加州大学圣地亚哥分校的William Kremen说:“阿尔茨海默症的病理过程早在痴呆发作的几十年前就开始了。”“我们越早发现有风险的人,我们就越有机会进行干预,减缓疾病进程。”
Kremen的研究表明中年执行功能的下降是如何预测老年痴呆症的,这只是今天在中枢神经学会的一个关于认知和大脑老化。约翰霍普金斯大学的Anja Soldan和Corinne Pettigrew组织了这次研讨会,展示了如何更好地理解如何区分“正常”认知衰老和与疾病相关的认知衰老的研究。
索尔丹说:“我们现在知道,许多与年龄有关的疾病,包括阿尔茨海默病和脑血管病,都有一个所谓的临床前阶段,比临床症状出现早许多年。”“这就很难判断与年龄相关的认知变化是否反映了‘正常的’与年龄相关的变化,还是与早期疾病相关的变化。理解认知衰老真的需要一个生命过程的方法,但这是非常困难的。”
然而,新的数字健康技术和生物标志物工作,加上大规模的纵向研究,正在使更多的光大脑的变化与老年痴呆症和其他神经退行性疾病有关。
着眼于执行功能
在对双胞胎进行认知研究时,克里门第一次对了解大脑衰老产生了兴趣。他回忆说:“一天下午,我和几个同事在头脑风暴,讨论我们研究的下一步。”“我们意识到,如果我们长期系统地研究这对双胞胎样本,我们就可以对认知和大脑衰老进行真正有趣和有价值的研究。我现在对遗传学研究的迅猛发展非常感兴趣,这样我们就可以更好地了解遗传和环境因素影响正常和病理性的认知和大脑老化。
在他与唐荣祥和丹尼尔·古斯塔夫森的最新研究中,克里门试图将认知、大脑和基因联系起来。看着基因数据从1168名个体和267名年龄在51岁到73岁之间的个体的12年MRI数据中,他们发现执行功能是理解老年痴呆症患者与年龄相关的大脑变化的一个重要研究领域
他解释说:“在阿尔茨海默氏症中,研究重点主要集中在记忆上,但我们想强调的是执行功能也很重要。”“执行功能对日常生活的许多方面都很重要,因为它涉及到计划、预期、组织、能够适当地从一个任务或话题转移到另一个任务或话题,以及抑制无关的想法或刺激,以便一个人能够专注于手头的任务。”
在一项尚未发表的研究中,Tang和他的同事们发现了一个“模态可控性网络”,它在中年的执行功能和晚年的执行功能变化中都起着基础性作用。“模式可控性指的是大脑区域促进遥远和努力过渡到难以达到的状态的能力,这是执行功能的一部分,”Kremen解释道。“网络可控性的变化可能是导致与年龄相关的执行功能下降的关键机制。”
他们还发现,较差的执行功能与阿尔茨海默氏症较高的遗传风险分数有关,这是建立在先前的研究基础上的,该研究表明,较差的执行功能与轻度认知障碍(MCI)进展风险增加有关,而轻度认知障碍可能是阿尔茨海默氏症的前兆。根据Kremen的说法,这项研究和之前的研究表明,“中年的执行功能可以预测”阿尔茨海默病的发展。
Kremen和他的团队想继续研究与阿尔茨海默病相关的大脑和遗传因素,研究对象是同一批参与者,随着他们的年龄不断增长。他说,目标是尽早发现,他相信遗传学和认知研究的结合显示了一条很有前途的前进道路。
为早期检测识别生物标志物
科琳·佩蒂格鲁(Corinne Pettigrew)在研究生院研究中风患者时开始对大脑衰老产生兴趣。她现在致力于了解老年人的认知变化和生物标记,这些老年人有患阿尔茨海默症和其他认知障碍的风险。
在中枢神经系统会议上,小矮星彼得将会展示BIOCARD研究这是一项始于1995年的纵向研究,调查对象主要是350名中年人。“由于这项研究仍在进行中,许多这些慷慨的志愿者现在已经被跟踪了20多年,”佩蒂格鲁说。“由于他们的奉献,我们处于一个相对独特的位置,来研究中年风险、保护因素和大脑变化如何影响晚年的认知结果,包括认知障碍和痴呆。”
到目前为止,彼德吉雷研究的核心发现之一是,阿尔茨海默症的一些大脑变化始于中年。她说:“因此,中年可能是干预的一个非常重要的时期,可以延迟或预防未来的认知能力下降或痴呆症症状。”
在2020年发表在神经学例如,Pettigrew, Soldan和同事们报告了中年时期的血管风险评分(观察高血压、胆固醇水平、糖尿病和吸烟等因素)和淀粉样蛋白-β和tau蛋白生物标志物(与阿尔茨海默病相关)与认知变化的关系。他们发现,在大约14年的时间里,血管风险和阿尔茨海默氏症的生物标志物都与认知能力下降独立相关。
“我们的生物标志物发现表明,阿兹海默病相关的大脑变化在中年或更早的时候就很明显,特别是在那些最有可能发展为轻度认知障碍或痴呆的人当中,”彼德格鲁说。佩蒂格鲁说,尽管目前还没有针对痴呆症的有效治疗方法,但越来越清楚的是,在整个生命周期中保护大脑和血管健康,包括保持认知和身体活动,对于降低认知能力下降的风险至关重要,即使对那些患有痴呆症的遗传风险增加的人也是如此。
索尔丹说:“我认为这次研讨会很好地说明了一个事实,即认知衰老轨迹受到大量因素的影响,我们可能可以做一些事情——如体育锻炼和管理血管风险,如血压和胆固醇——以保持一个更积极的轨迹。”
索尔丹认为,将数字技术集成到大脑和认知衰老研究中是一个令人兴奋的未来。她说:“这包括人们可以在家里正常生活时佩戴的各种智能设备,使研究人员能够了解他们的睡眠-觉醒周期、身体活动水平、心率、血压等,这些都与大脑和认知健康有关。”“这可能会让我们接触到更广泛、更多样化的人群。”
她还对阿尔茨海默症和其他疾病的血液生物标志物的开发进展感到兴奋。“在不远的将来,这可能会让我们在常规临床护理中发现早期阿尔茨海默氏症,这可能有助于开发更有效的认知衰退干预措施。”
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