對于每年三月在全球發起的大腦意識周（Brain Awareness Week）活動，全世界的很多人引用V.S. Ramachandran的名句來表達他們的想法。今年的這項全球性活動旨在讓公眾了解科學所發現的大腦奇跡以及研究大腦給我們所有人帶來的益處。除了關于大腦如何塑造我們對世界的理解方面富有啟發性的發現之外，研究人員利用各種方法改善大腦疾病診斷、查明病原和開發治愈性療法。

作為一種神經退行性疾病，阿爾茨海默病（Alzheimer's disease,AD）的特征在于顯著的記憶喪失，也因此，它已成為大腦研究的焦點。越來越明顯的是，科學家們還需開展更多的研究，這是因為到2050年，全球AD患者人數預計從如今的0.44億增加到1.355億。日益增加的AD全球負擔將會導致重大的經濟和社會成本，而且全世界的政府---如英國、美國和澳大利亞---已投入大量研究資金以便努力抵抗這種疾病。

鑒定早期診斷標志物在AD研究中至關重要

鑒定早期診斷標志物在AD研究中至關重要。能夠允許早期診斷AD的標志物是非常重要的，這是因為：（1）允許個人和他們的家庭有充足的時間接受診斷結果，并且相應地調整他們的生活方式；（2）了解哪些因子促進疾病發展。通過鑒定早期診斷標志物，研究人員正在研究在AD早期階段受到影響的神經系統，從而有助開展能夠延緩或改變這種疾病發展進程的治療方法和介入手段。

輕度認知功能障礙（Mild Cognitive Impairment, MCI）被認為是AD和其他癡呆癥的一個前癡呆癥（pre-dementia）階段。MCI涉及一個人的認知在一個或多個方面發生顯著改變，如記憶和集中注意力的能力，但是功能性能力仍然保持，如支付賬單的能力、購物的能力或做飯的能力。這些人能夠保持獨立生活的能力，并不會被診斷為癡呆癥。MCI可能有助深入認識AD病因，找出癡呆癥發展和轉變到AD的風險因子。研究人員正在研究各種各樣的方法來鑒定早期診斷標志物---從研究神經心理學變化到尋找大腦隨著時間推移所發生的結構變化。

近期的一項研究測試了一種多變量預測模型：利用為阿爾茨海默病神經成像計劃（Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative）招募的289名MCI參與者的基線數據來預測從MCI到AD的轉變。這些參與者被分為兩組：在36個月內經診斷可能患上AD（即為p-MCI組）；在36個月內經診斷不可能患上AD（即為n-MCI組）。研究人員所選擇的數據包括在癡呆癥的臨床評估期間日常收集到的數據，如來自磁共振成像（MRI）的大腦掃描數據、認知評估和功能性評估結果，以及血液樣品測量結果。這些資源為這種多變量預測模型提供750多種變量。一種嚴密的交叉驗證平臺被用來評估預測實用性。研究人員使用了一種被稱作多核學習（Multiple Kernel Learning）的方法，即利用算法將來自不同來源的數據整合在一起，并且依據它們的特征獲得它們之間的相似性。總之，這會找出哪些變量能夠最好地預測由MCI發展到AD。

這些結果提示著對認知和功能性進行評估是疾病發展的最好預測因子，其中阿爾茨海默病評估量表（Alzheimer's Disease Assessment Scale）、功能性活動問卷（Functional Activities Questionnaire）和雷伊聽覺語言學習任務（Rey Auditory Verbal Learning Task）能夠最好地預測由MCI轉變到AD。相比于處于基線狀態的n-MCI組，p-MCI組在這些評估中表現出更多的認知缺陷。相比于n-MCI組，處于基線狀態的p-MCI組在大腦的海馬體、頂下小葉和中顳葉區域中便顯出下降的腦容量---這也可作為發展為AD的一種預測因子。基于血液的血漿蛋白組數據是表現最差的預測性標志物，不能夠準確地區分這兩組參與者。

作為預測因子的多種神經心理學任務和大腦區域提示著除記憶之外的認知方面的微小損傷可能是AD的一種風險因子。這項研究提供證據證實日常臨床測試結果具有AD預測性，這是一種不錯的方法，這是因為這些測試結果容易獲得，而且費用低廉。

盡管MCI是AD的一種早期標志物，但是它也能夠發展為其他類型的癡呆癥，或者在某些情形下，它一直保持病情穩定狀態。在不同癡呆癥亞型之間的錯誤診斷是比較常見的，特別是AD和存在路易體（Lewy body）的癡呆癥之間---據報道，錯誤診斷率高達83%。這能夠對病人的生命產生嚴重影響，這是因為準確診斷是采取合適的治療方法和介入手段所必需的。早期診斷標志物可能能夠加強AD診斷和改善對這種疾病的管理和治療。

盡管發現AD的早期診斷標志物似乎是一種相對簡單的建議，但是它是較為復雜的。開發用來預測由MCI發展為癡呆癥的模型僅能夠與這種疾病的臨床診斷一樣準確。這是因為AD的臨床體征和病理特征是顯著異質性的，當前唯一的驗證診斷結果的確定方法就是研究病人死后的大腦變化。較早前描述的那項研究并沒有追蹤病人到這個階段，而且也可能忽視了其他的診斷標記物，如腦血管液。盡管它在開發更加強健的方法來評估AD的風險因子上取得積極進展，但是還需開展更多研究，包括重現研究和與其他類型的癡呆癥進行比較。

在今年的大腦意識周活動期間，人們強調的核心之一就是大腦研究的重要性和必需性。通過研究癡呆癥和多種多樣的預測這種疾病的標志物，科學家們正在開展有益于我們健康和壽命的研究。

【1】The search for early markers of Alzheimer's Disease

【2】The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer’s disease: Recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease
Alzheimer's & Dementia, doi:10.1016/j.jalz.2011.03.008

【3】Dementia beyond 2025: Knowledge and uncertainties
Dementia, doi:10.1177/1471301215574785

【4】Predicting Progression from Mild Cognitive Impairment to Alzheimer's Dementia Using Clinical, MRI, and Plasma Biomarkers via Probabilistic Pattern Classification
PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0138866

【5】The Tell-Tale Brain: A Neuroscientist's Quest for What Makes Us Human

【6】Biomarkers in Alzheimer’s Disease
Frontiers in Neurology, doi:10.3389/fneur.2011.00046

【7】What best differentiates Lewy body from Alzheimer's disease in early-stage dementia?
Brain, doi: 10.1093/brain/awh725