對(duì)于每年三月在全球發(fā)起的大腦意識(shí)周（Brain Awareness Week）活動(dòng)，全世界的很多人引用V.S. Ramachandran的名句來(lái)表達(dá)他們的想法。今年的這項(xiàng)全球性活動(dòng)旨在讓公眾了解科學(xué)所發(fā)現(xiàn)的大腦奇跡以及研究大腦給我們所有人帶來(lái)的益處。除了關(guān)于大腦如何塑造我們對(duì)世界的理解方面富有啟發(fā)性的發(fā)現(xiàn)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(kāi)發(fā)治愈性療法。

作為一種神經(jīng)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(diǎn)。越來(lái)越明顯的是，科學(xué)家們還需開(kāi)展更多的研究，這是因?yàn)榈?050年，全球AD患者人數(shù)預(yù)計(jì)從如今的0.44億增加到1.355億。日益增加的AD全球負(fù)擔(dān)將會(huì)導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)成本，而且全世界的政府---如英國(guó)、美國(guó)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(biāo)志物在AD研究中至關(guān)重要

鑒定早期診斷標(biāo)志物在AD研究中至關(guān)重要。能夠允許早期診斷AD的標(biāo)志物是非常重要的，這是因?yàn)椋海?）允許個(gè)人和他們的家庭有充足的時(shí)間接受診斷結(jié)果，并且相應(yīng)地調(diào)整他們的生活方式；（2）了解哪些因子促進(jìn)疾病發(fā)展。通過(guò)鑒定早期診斷標(biāo)志物，研究人員正在研究在AD早期階段受到影響的神經(jīng)系統(tǒng)，從而有助開(kāi)展能夠延緩或改變這種疾病發(fā)展進(jìn)程的治療方法和介入手段。

輕度認(rèn)知功能障礙（Mild Cognitive Impairment, MCI）被認(rèn)為是AD和其他癡呆癥的一個(gè)前癡呆癥（pre-dementia）階段。MCI涉及一個(gè)人的認(rèn)知在一個(gè)或多個(gè)方面發(fā)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(gòu)物的能力或做飯的能力。這些人能夠保持獨(dú)立生活的能力，并不會(huì)被診斷為癡呆癥。MCI可能有助深入認(rèn)識(shí)AD病因，找出癡呆癥發(fā)展和轉(zhuǎn)變到AD的風(fēng)險(xiǎn)因子。研究人員正在研究各種各樣的方法來(lái)鑒定早期診斷標(biāo)志物---從研究神經(jīng)心理學(xué)變化到尋找大腦隨著時(shí)間推移所發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化。

近期的一項(xiàng)研究測(cè)試了一種多變量預(yù)測(cè)模型：利用為阿爾茨海默病神經(jīng)成像計(jì)劃（Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative）招募的289名MCI參與者的基線數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)從MCI到AD的轉(zhuǎn)變。這些參與者被分為兩組：在36個(gè)月內(nèi)經(jīng)診斷可能患上AD（即為p-MCI組）；在36個(gè)月內(nèi)經(jīng)診斷不可能患上AD（即為n-MCI組）。研究人員所選擇的數(shù)據(jù)包括在癡呆癥的臨床評(píng)估期間日常收集到的數(shù)據(jù)，如來(lái)自磁共振成像（MRI）的大腦掃描數(shù)據(jù)、認(rèn)知評(píng)估和功能性評(píng)估結(jié)果，以及血液樣品測(cè)量結(jié)果。這些資源為這種多變量預(yù)測(cè)模型提供750多種變量。一種嚴(yán)密的交叉驗(yàn)證平臺(tái)被用來(lái)評(píng)估預(yù)測(cè)實(shí)用性。研究人員使用了一種被稱作多核學(xué)習(xí)（Multiple Kernel Learning）的方法，即利用算法將來(lái)自不同來(lái)源的數(shù)據(jù)整合在一起，并且依據(jù)它們的特征獲得它們之間的相似性。總之，這會(huì)找出哪些變量能夠最好地預(yù)測(cè)由MCI發(fā)展到AD。

這些結(jié)果提示著對(duì)認(rèn)知和功能性進(jìn)行評(píng)估是疾病發(fā)展的最好預(yù)測(cè)因子，其中阿爾茨海默病評(píng)估量表（Alzheimer's Disease Assessment Scale）、功能性活動(dòng)問(wèn)卷（Functional Activities Questionnaire）和雷伊聽(tīng)覺(jué)語(yǔ)言學(xué)習(xí)任務(wù)（Rey Auditory Verbal Learning Task）能夠最好地預(yù)測(cè)由MCI轉(zhuǎn)變到AD。相比于處于基線狀態(tài)的n-MCI組，p-MCI組在這些評(píng)估中表現(xiàn)出更多的認(rèn)知缺陷。相比于n-MCI組，處于基線狀態(tài)的p-MCI組在大腦的海馬體、頂下小葉和中顳葉區(qū)域中便顯出下降的腦容量---這也可作為發(fā)展為AD的一種預(yù)測(cè)因子。基于血液的血漿蛋白組數(shù)據(jù)是表現(xiàn)最差的預(yù)測(cè)性標(biāo)志物，不能夠準(zhǔn)確地區(qū)分這兩組參與者。

作為預(yù)測(cè)因子的多種神經(jīng)心理學(xué)任務(wù)和大腦區(qū)域提示著除記憶之外的認(rèn)知方面的微小損傷可能是AD的一種風(fēng)險(xiǎn)因子。這項(xiàng)研究提供證據(jù)證實(shí)日常臨床測(cè)試結(jié)果具有AD預(yù)測(cè)性，這是一種不錯(cuò)的方法，這是因?yàn)檫@些測(cè)試結(jié)果容易獲得，而且費(fèi)用低廉。

盡管MCI是AD的一種早期標(biāo)志物，但是它也能夠發(fā)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(wěn)定狀態(tài)。在不同癡呆癥亞型之間的錯(cuò)誤診斷是比較常見(jiàn)的，特別是AD和存在路易體（Lewy body）的癡呆癥之間---據(jù)報(bào)道，錯(cuò)誤診斷率高達(dá)83%。這能夠?qū)Σ∪说纳a(chǎn)生嚴(yán)重影響，這是因?yàn)闇?zhǔn)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(biāo)志物可能能夠加強(qiáng)AD診斷和改善對(duì)這種疾病的管理和治療。

盡管發(fā)現(xiàn)AD的早期診斷標(biāo)志物似乎是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的建議，但是它是較為復(fù)雜的。開(kāi)發(fā)用來(lái)預(yù)測(cè)由MCI發(fā)展為癡呆癥的模型僅能夠與這種疾病的臨床診斷一樣準(zhǔn)確。這是因?yàn)锳D的臨床體征和病理特征是顯著異質(zhì)性的，當(dāng)前唯一的驗(yàn)證診斷結(jié)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(xiàng)研究并沒(méi)有追蹤病人到這個(gè)階段，而且也可能忽視了其他的診斷標(biāo)記物，如腦血管液。盡管它在開(kāi)發(fā)更加強(qiáng)健的方法來(lái)評(píng)估AD的風(fēng)險(xiǎn)因子上取得積極進(jìn)展，但是還需開(kāi)展更多研究，包括重現(xiàn)研究和與其他類型的癡呆癥進(jìn)行比較。

在今年的大腦意識(shí)周活動(dòng)期間，人們強(qiáng)調(diào)的核心之一就是大腦研究的重要性和必需性。通過(guò)研究癡呆癥和多種多樣的預(yù)測(cè)這種疾病的標(biāo)志物，科學(xué)家們正在開(kāi)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