VR識(shí)別早期阿爾茨海默癥勝過“金標(biāo)準(zhǔn)” 準(zhǔn)確率約為90%

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來源：生物探索

2019-05-27

?作為一種常見的神經(jīng)退行性疾病，阿爾茲海默癥起病隱匿、多發(fā)于中老年群體。自1907年被發(fā)現(xiàn)以來，醫(yī)學(xué)上對(duì)阿爾茨海默癥的治療一直未取得良好的效果。

作為一種常見的神經(jīng)退行性疾病，阿爾茲海默癥起病隱匿、多發(fā)于中老年群體。自1907年被發(fā)現(xiàn)以來，醫(yī)學(xué)上對(duì)阿爾茨海默癥的治療一直未取得良好的效果。

近日，英國劍橋大學(xué)(University of Cambridge)的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）可以比目前使用的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”認(rèn)知測試更能準(zhǔn)確地識(shí)別早期阿爾茨海默癥。

VR導(dǎo)航測試

2014年，倫敦大學(xué)學(xué)院的John O'Keefe教授因“發(fā)現(xiàn)構(gòu)成大腦定位系統(tǒng)的細(xì)胞”而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。從本質(zhì)上講，John O'Keefe教授的發(fā)現(xiàn)告訴我們，大腦包含了一個(gè)關(guān)于我們在哪里、我們?nèi)ミ^哪里、以及如何找到我們周圍道路的內(nèi)部“衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”。

這個(gè)內(nèi)部衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分是大腦內(nèi)嗅皮質(zhì)，而這真是阿爾茨海默癥患者首先受損的區(qū)域之一，也就可以解釋為什么“迷路”是阿爾茨海默癥的首發(fā)癥狀之一。然而，臨床上用于診斷病情的認(rèn)知測試無法測試“導(dǎo)航”是否有問題的。

為此，曾是O'Keefe教授的博士生、劍橋大學(xué)臨床神經(jīng)科學(xué)系Dennis Chan博士領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)與倫敦大學(xué)學(xué)院的Neil Burgess教授合作，開發(fā)了一款VR導(dǎo)航系統(tǒng)，并對(duì)有阿爾茨海默癥風(fēng)險(xiǎn)的患者進(jìn)行了試驗(yàn)。

他們發(fā)現(xiàn)，這種新方法在區(qū)分阿爾茨海默病患者和因其他原因引起記憶障礙的患者方面準(zhǔn)確率約為90%。相比之下，“黃金標(biāo)準(zhǔn)”認(rèn)知測試的這一比例為55%。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Brain》雜志上。

更早識(shí)別阿爾茨海默癥

研究小組從劍橋大學(xué)醫(yī)院NHS信托輕度認(rèn)知障礙和記憶診所（NHS Trust Mild Cognitive Impairment and Memory Clinics）招募了45名患有輕度認(rèn)知障礙（MCI）的患者。MCI的患者通常表現(xiàn)出記憶障礙，不過雖然MCI可以指示早期阿爾茨海默癥，但它也可能由其他疾病引起，例如焦慮甚至正常衰老。因此，確定MCI的原因?qū)τ诖_定受影響的個(gè)體將來是否有患阿爾茨海默癥的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。

在測試中，患者戴著VR耳機(jī)，在模擬環(huán)境中行走時(shí)并進(jìn)行導(dǎo)航測試。要想成功完成這一任務(wù)需要大腦內(nèi)嗅皮質(zhì)功能完整，因此Chan博士的團(tuán)隊(duì)假設(shè)患有早期阿爾茨海默病的患者在測試中會(huì)受到不成比例的影響。

研究人員采集了腦脊液（CSF）樣本，在MCI患者中尋找潛在阿爾茨海默癥的生物標(biāo)志物，其中12例檢測呈陽性。研究人員還招募了41名年齡匹配的健康對(duì)照進(jìn)行比較。

結(jié)果顯示，所有MCI患者在導(dǎo)航任務(wù)上的表現(xiàn)都比健康對(duì)照組差。而且，該研究還發(fā)現(xiàn)了另外兩個(gè)關(guān)鍵觀察結(jié)果。

•首先，腦脊液標(biāo)志物呈陽性的MCI患者的表現(xiàn)比腦脊液標(biāo)志物呈陰性的MCI患者更差。腦脊液標(biāo)志物呈陽性表明存在阿爾茨海默癥。

•其次，VR導(dǎo)航任務(wù)在區(qū)分這些低風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)的MCI患者方面比目前使用的一系列被認(rèn)為是早期阿爾茨海默癥診斷金標(biāo)準(zhǔn)的測試更好。

Chan博士表示，“這些結(jié)果表明，VR導(dǎo)航測試可能比我們目前在臨床和研究中使用的認(rèn)知測試更能識(shí)別早期阿爾茨海默癥。”

此外，VR導(dǎo)航測試還可以幫助未來藥物的臨床試驗(yàn)，減緩甚至阻止阿爾茨海默病的進(jìn)展。

目前，藥物試驗(yàn)的第一階段是在動(dòng)物中進(jìn)行測試，通常是在小鼠模型進(jìn)行。為了確定治療方法是否有效，科學(xué)家會(huì)使用水迷宮等測試研究了它們對(duì)導(dǎo)航的影響。在水迷宮中，小鼠必須學(xué)習(xí)不透明水池表面下隱藏平臺(tái)的位置。如果發(fā)現(xiàn)新藥可以改善這項(xiàng)任務(wù)的記憶力，研究人員會(huì)繼續(xù)進(jìn)行人體試驗(yàn)。動(dòng)物模型和人類參與者之間缺乏記憶測試的可比性，這是當(dāng)前臨床試驗(yàn)的一個(gè)主要問題。

“支持‘內(nèi)部導(dǎo)航’的腦細(xì)胞在嚙齒動(dòng)物和人類中是相似的，因此測VR導(dǎo)航測試可能使我們克服阿爾茨海默癥藥物試驗(yàn)中的這一障礙，并幫助將基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，”Chan博士說，“多年來我們一直希望這樣做，但現(xiàn)在只有VR技術(shù)可以讓我們隨時(shí)在患者身上進(jìn)行研究。”

事實(shí)上，Chan博士認(rèn)為， VR導(dǎo)航測試可以在診斷和監(jiān)測阿爾茨海默病中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。目前，他正與劍橋大學(xué)移動(dòng)、可穿戴系統(tǒng)和增強(qiáng)智能中心的Cecilia Mascolo教授合作，開發(fā)用于檢測和監(jiān)測疾病進(jìn)展的應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序可以在智能手機(jī)和智能手表上運(yùn)行。除了尋找導(dǎo)航方式的變化外，應(yīng)用還會(huì)監(jiān)測其他日?；顒?dòng)（如睡眠和通信）的變化。

結(jié)語

“阿爾茨海默癥在癥狀出現(xiàn)之前很早就會(huì)影響大腦，在我們意識(shí)到它們之前，就已經(jīng)可以利用日常技術(shù)來發(fā)現(xiàn)疾病警告信號(hào)。”Chan博士說，“我們生活在一個(gè)移動(dòng)設(shè)備幾乎無處不在的世界，因此基于應(yīng)用程序的方法或許可以用的成本來診斷阿爾茨海默癥，其大規(guī)模推廣的可行性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過腦部掃描和其他現(xiàn)有的診斷方法。”

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