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知否|老年痴呆诊断有了新方法?检查眼睛就能判断

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(原标题:Scientists may have found a better way to spot early signs of dementia: our eyes)

知否|老年痴呆诊断有了新方法?这次只需检查眼睛

作者 | 乐邦

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

作为我们身体的中央控制中心,大脑必须不惜一切代价持续运转。它被各种生物保护措施所包围:一个多骨的脑壳,诸多的组织,以及过滤掉大多数传染性细菌的血管。

但大脑的灰质(一种神经组织,是中枢神经系统的重要组成部分)非常善于适应老年痴呆症质的缓慢积累,而老年痴呆症质是导致多种痴呆症的原因,而且它缺少我们身体其他部位上所具有的痛觉受体。因此,当病人开始健忘或难以集中注意力时,细胞损伤已经相当严重,而且通常是不可逆转的。

为了减缓或预防痴呆症,科学家必须要在认知系统崩溃之前及早发现它。阿尔茨海默症(俗称老年痴呆症)是最常见的一种痴呆症,目前的诊断工具可以证实,这种疾病的特征是畸形的β-淀粉样蛋白或tau蛋白积聚。但这些工具都价格高昂(PET扫描,全称“正电子发射断层扫描”),且会带来侵入性的痛苦(脊髓穿刺)。血液检测是一个很有前景的诊断方法,但经过多年的研究,科学家们仍在努力区分正常衰老的化学信号和痴呆症的信号。

因此,一小部分研究人员正在尝试一种新的诊断策略。他们转而研究我们视觉上的变化——这是一种复杂的感觉,有几个处理步骤,每一个步骤都为科学家提供了一个捕捉表明大脑即将衰亡的信号的机会。这项研究还处于起步阶段。但鉴于有患上痴呆症风险的老年人日益增多,这是一个非常重要的探索方向。

眼睛藏有什么信号?

知否|老年痴呆诊断有了新方法?这次只需检查眼睛

视觉要求我们的眼睛收集信息,并将信息传送到大脑。据估计,大脑的整个区域在不到120毫秒的时间内就能完成对信息的解读。

先来说说眼睛——尤其是视网膜,它负责接收图像供大脑进行解读。“视网膜是你的大脑的一个直接延伸,”美国西北大学医学院的神经学家桑德拉·温特劳布(Sandra Weintraub)说道,“它实际上有神经元细胞。”当大脑出现问题时,视网膜可以反映出炎症对神经元细胞周围毛细血管的损伤。

温特劳布认为,较少的毛细血管数量或许可以帮助指示痴呆症的早期迹象。今年4月,她和同为西北大学眼科专家的同事阿曼尼·法齐(Amani Fawzi)共同发表了一项研究。该研究显示轻度认知障碍患者或老年痴呆症早期患者与健康人群在视网膜血管上存在着显著的差异。有认知障碍的人视网膜上的毛细血管比没有认知障碍的人少。

这是一项小范围的研究:总共只覆盖32个人,其中一半有认知能力下降的症状,其余的一半则很健康。这种数据还不足以预测一个人是否处于痴呆症的早期阶段。为了加强这项研究,温特劳布的团队下一步将扩大个体研究范围——最好是年龄范围更广,处于不同的痴呆症进展阶段的个体。

大脑对视觉世界的感知

知否|老年痴呆诊断有了新方法?这次只需检查眼睛

除了眼睛本身,大脑对图像的解读也可以作为评估大脑健康程度的一个标志。“眼睛不是照相机。”加州大学欧文分校的神经学家阿莉莎·布鲁尔(Alyssa Brewer)说,“大脑会根据之前的经验和对事物正常模样的预期来填充各种信息。”这种模式可能具有进化的目的:它让我们更容易地快速了解周围的环境,尤其是识别人脸。

我们的大脑在感知视觉世界上的方式的改变可能预示着更大的神经变化。这就是布鲁尔研究大脑视觉皮层的原因,我们的大部分图像处理都发生在视觉皮层。她特别研究了视觉皮层区域如何组织成所谓的视野地图。在2014年发表的一项小型研究中,她和她的团队使用磁共振成像技术,比较了一些大学生、健康的老年人和两名被诊断患有轻度老年痴呆症的同龄人的视觉皮质。据布鲁尔说,虽然两位老年痴呆症患者视力正常,但他们的视野地图完全一片混乱。“我们对老年痴呆症非常早期所发生的变化之大感到十分惊讶。””

这项研究测量了参与者的视觉状况。进一步说,检测大脑视觉能力早期变化的一种方法是,通过一项艰巨的任务来挑战视觉系统——比如在百分之一秒的时间内从屏幕上的黑白图像中识别出动物。

这正是总部位于伦敦的初创企业Cognetivity所押注的想法。今年1月,研究显示,他们的技术可以作为医生办公室进行的认知健康评估的一部分,尽管他们还没有获得临床应用的许可。Cognetivity的首席运营官汤姆·索耶(Tom Sawyer)告诉Quartz,公司希望在更大的人群中进行这项测试,覆盖患有抑郁症或多发性硬化症的人等等,以尝试发现神经疾病患者共有的视觉认知方面的细微变化。

虽然以上这些方法都是不错的改善诊断测试的方向,但它们都有一个共同的问题:在眼睛结构、皮层组织和视觉处理方面,人与人之间的差异太大,因而无法像测量血压那样,为大脑健康创建一个静态指标。布鲁尔表示,“我们在很多方面都没有一个足够好的‘正常’标准,甚至在视力上也没有。”

即便如此,用更简单的方法来了解大脑的健康状况,可以让医疗服务提供者更容易地跟踪病人的病情进展——且更容易注意到任何与认知能力下降有关的严重问题。即使这些测试不能诊断出某种特定的痴呆症,它们也可以提示医疗服务提供者尽早为患者安排PET扫描或脊髓穿刺等测试。在症状进展之前就进行早期诊断,可以让患者和他们的亲人更容易地计划他们需要的治疗,也为他们打开参与可能有益的临床试验的大门。

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