密歇根大学的研究人员发现，大脑中 tau 蛋白的积累会破坏显着性网络，导致早期痴呆症患者的行为发生变化。他们的研究表明，针对该网络进行大脑刺激可以帮助缓解这些症状，为干预提供了一种新的潜在方法。
大脑中 tau 蛋白的积累会干扰显着网络，该网络是一个连接大脑各个区域并使我们能够对外部刺激和内部想法做出反应的系统。
当人们想到痴呆症，包括阿尔茨海默病时，首先想到的往往是记忆力减退。
然而，痴呆症也会影响人的行为，可能使他们更容易愤怒或痛苦，导致抑郁、焦虑或冷漠，有时甚至改变他们的整个性格。
随着时间的推移，这些行为变化会扰乱他们的生活，甚至失去思考或清晰记忆的能力。
现在，密歇根大学的一个研究小组报告了新的线索，表明在出现痴呆症相关行为变化的最早迹象时，人们的大脑中可能发生的情况。
他们利用两种先进的医学成像技术研究了 128 名早期痴呆症患者的大脑，揭示了大脑中最重要的通讯网络之一——一种名为 tau 的蛋白质与一个人的行为症状水平之间的联系。
这超出了科学家已知的 tau 在患有更严重痴呆症的人身上的作用：导致大脑中负责思考和记忆的区域的神经纤维缠结。
这项新研究表明，tau 会破坏大脑显著性网络的完整性。这种连接特定大脑区域的高速公路是我们理解和决定如何应对周围发生的事情的能力的关键。它还帮助我们处理自己的想法和情绪。
在这张显示“标准大脑”的图像中（通过对数百名未参与本研究的参与者的脑部扫描结果进行平均而创建），紫色球体显示了大脑中由所谓的显着性网络连接的位置。这些相互关联的区域是我们理解和决定如何对周围发生的事情做出反应的能力的关键，并帮助我们处理自己的想法和情绪。图片来源：密歇根大学 Alexandru Iordan 博士
研究人员发现，当 tau 存在时，一个人的显著性网络被破坏得越厉害，这个人的行为变化就越大。他们在《阿尔茨海默病与痴呆：阿尔茨海默病协会杂志》上发表了他们的研究成果。
研究小组表示，虽然对这 128 名研究志愿者的一次性成像无法显示因果关系，但 tau、显着网络破坏和行为改变之间的紧密关联很有趣。
他们呼吁进一步研究其他人群中的潜在联系，并开展研究评估随时间的变化，探索构成显着性网络的连接脑细胞通路中可能发生的情况，并探索它与多年来 tau 的积累和行为变化的关系。
他们还希望测试是否可以通过在颅骨外部施加微弱电流或磁场并由精确成像引导来瞄准显着网络，从而减缓早期痴呆症患者的行为变化。
研究人员来自认知和神经调节干预研究项目 (RP-CNBI)，由 Alexandru D. Iordan 博士和项目负责人 Benjamin M. Hampstead 博士领导。他们都是密歇根大学医学院精神病学系的教员。
这项新研究的主要作者、神经科学家 Iordan 表示：“我们发现，tau 病理的存在与行为症状有关，但两者之间没有直接关系，而是通过大脑中特定网络（即显着性网络）的功能障碍而引起的。该网络受到的影响越大，行为症状就越严重。”
他补充道：“这是第一项将个体的生物标志物状态与阿尔茨海默病患者的该网络功能障碍和行为症状联系起来的研究。”
两种脑成像研究团队使用功能性磁共振成像（fMRI）研究每位志愿者的大脑，并追踪三个不同的网络，每个网络都连接着大脑的不同区域。他们使用一种称为网络分离指数的指标来衡量每个网络相对于其他大脑网络的功能独立性。
他们将 fMRI 的结果与志愿者进行的一系列神经心理学测试和行为问卷的结果结合起来。他们还查看了正电子发射断层扫描 (PET) 的结果，该扫描显示了受试者的大脑中是否含有过量的 tau 蛋白以及另一种与阿尔茨海默氏症相关的蛋白质 β-淀粉样蛋白。
在这三个网络中，只有突显性网络的完整性水平与 tau 的存在和痴呆症相关行为问题的严重程度相关。默认模式网络似乎作为配角参与其中。所研究的第三个网络称为额顶网络，与行为症状无关。
新研究表明，与 tau 不同，一些志愿者大脑中仅存在淀粉样蛋白，与显着网络的问题无关，也与该人的行为症状水平无关。
Iordan 指出，显着性网络还与某些精神疾病和额颞叶痴呆有关，额颞叶痴呆是一种早发性、快速进展的痴呆症，主要以行为和人格变化为特征。
生物标志物使用和神经调节的潜力Iordan 介绍，目前 PET 扫描针对 tau 和淀粉样蛋白，在临床上用于痴呆症的诊断，并使用旨在减少淀粉样蛋白积累的新药物进行治疗，以减缓认知能力下降。
但血液检测也能检测出 tau 和淀粉样蛋白的存在，并将它们用作痴呆风险的生物标记，这种检测也已开始普及。他说，由于它们比 PET 扫描便宜得多，因此它们在未来研究 tau 在行为变化中的作用时也可能有用。
进一步的研究还可以帮助解释甚至预测痴呆症患者行为变化的开始和衰退速度。它还可能带来识别那些行为变化是痴呆症风险最早可检测迹象（甚至在认知能力变化之前）的人的方法。
但对Iordan 和他的同事来说最兴奋的事情是什么？
“我们的研究结果为我们提供了潜在干预的功能目标，”Iordan 强调：“得益于汉普斯特德博士领导的一项更大规模的研究，我们很快就能知道大脑刺激是否会改变这些关系，该研究评估了不同剂量的弱电流对大脑的影响。这项更大规模的研究即将完成，我们非常期待看到结果，敬请期待！”
在Hampstead 的领导下，RP-CNBI 的研究人员使用神经心理学工具、各种类型的神经成像、电和磁脑刺激以及康复技术来开发和应用阿尔茨海默病和相关痴呆症的非药物治疗方法。
参考文献：《显着网络分离介导 tau 病理对轻度行为障碍的影响》，作者：Alexandru D. Iordan、Robert Ploutz-Snyder、Bidisha Ghosh、Annalise Rahman-Filipiak、Robert Koeppe、Scott Peltier、Bruno Giordani、Roger L. Albin 和 Benjamin M. Hampstead，2024 年 10 月 4 日，《阿尔茨海默病与痴呆症》。DOI：10.1002/alz.14229
除 Iordan 和 Hampstead 之外，这项研究的作者还包括 Robert Ploutz-Snyder 博士、Bidisha Ghosh 文学硕士、Annalise Rahman-Filipiak 博士、Robert Koeppe 博士、Scott Peltier 博士、Bruno Giordani 博士和 Roger L. Albin 医学博士。Hampstead 是密歇根阿尔茨海默病中心的临床核心负责人，该中心还有其他几位作者。
本研究由美国国立卫生研究院国家老龄化研究所 (R01AG058724、R35AG072262；P30AG072931) 和治愈阿尔茨海默病基金会资助。本文内容由作者独自负责，并不一定代表美国国立老龄化研究所的官方观点。
