失智症患者难以应对变化是因为一般智力的大脑网络受到损害

原创 Craig Brierley 阿尔茨海默病

剑桥大学的科学家说，失智症患者很难适应环境的变化，因为他们的大脑中被称为“多重需求网络”的区域受到了损害，这是大脑中支持一般智力的高度进化区域。

剑桥大学3月8日消息

失智症有许多不同类型，如阿尔茨海默病和额颞叶失智(FTD)，其特征是大脑不同部位积聚不同的有毒蛋白质。这意味着失智症的症状各不相同，可能包括记忆、语言、行为或视力问题。但是，每一种类型的失智症都有一个共同的症状，那就是难以对意想不到的情况做出反应。

来自剑桥大学（University of Cambridge）英国医学研究委员会（MRC）认知和脑科学部门以及临床神经科学系的 Thomas Cope 博士说：“所有失智症都有一个核心症状，即当事情发生变化或出乎意料时，会感到非常困难。如果人们在自己的环境中，一切都按照计划进行，那么他们就没问题。但一旦水壶坏了，或者他们去了新的地方，他们就会发现很难处理。”

Thomas Cope 博士

为了理解这一现象发生的原因，Cope 博士和他的同事分析了 75 名患者的数据，这些患者都受到四种失智症中的一种的影响，这种失智症影响大脑的不同区域。这些病人和 48 名健康对照者，在听不断变化的声音的同时，他们的大脑活动被脑磁图（Magnetoencephalography，MEG）仪记录下来，该仪器测量大脑中电流产生的微小磁场。与传统的磁共振（MRI）扫描仪不同，这些机器可以非常精确地了解大脑何时发生了什么。他们的实验结果近日发表在《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上。

研究于2022年3月8日发表在《Journal of Neuroscience》（最新影响因子：6.167）杂志上

在扫描过程中，志愿者们观看了一部无声电影（大卫-爱登堡的《地球脉动》，但没有配乐）同时聆听了一系列的蜂鸣声。这些蜂鸣声以稳定的模式出现，但偶尔也会出现不同的蜂鸣声，例如音调较高或音量不同。

《地球脉动》是英国广播公司在2006年播映的自然纪录片，共11集

研究小组发现，不寻常的蜂鸣声在大脑中引发了两种反应：一种是立即反应，然后是大约200 ms（五分之一秒）之后的第二种反应。

最初的反应来自基本的听觉系统，承认它听到了哔哔声。这一反应在病人和健康志愿者中是相同的。

然而，第二个反应是认识到这个哔哔声是不寻常的。这种反应在失智症患者中比在健康志愿者中小得多。换句话说，在健康对照组中，大脑能更好地识别出一些变化。

研究人员观察了哪些大脑区域在任务中被激活，以及它们是如何连接起来的，并将他们的数据与显示大脑结构的磁共振扫描数据相结合。他们表明，大脑中被称为 "多重需求网络 "（multiple demand networks）的区域的损伤与后期反应的减少有关。

脑磁图仪

多重需求网络在大脑的前部和后部都有，是大脑中没有特定任务的区域，而是参与一般的智力活动（例如解决问题）。它们是高度进化的，只存在于人类、灵长类动物和更聪明的动物身上。正是这些网络使我们能够在环境中保持灵活。

在健康的志愿者中，声音由听觉系统接收，它将信息传递给多重需求网络进行处理和解释。然后，该网络向听觉系统 "汇报"，指示它是继续进行还是关注这个声音。

Cope 博士说：“关于多重需求网络到底做什么，以及它们在我们对世界的基本感知中的参与程度，存在着很多争议。一直有一个假设，即这些情报网络的工作'高于'其他一切，做自己的事情，只是吸收信息。但我们所显示的不是，它们是我们感知世界的根本。”

“这就是为什么我们可以看一张照片，并立即认出人脸，并立即挑出相关的信息，而患有失智症的人看那个场景会比较随意，不会立即挑出什么是重要的。”

Cope 博士说，虽然这项研究没有指出任何可能缓解症状的治疗方法，但它加强了对失智症患者及其家属的建议。

“我在诊所里给出的建议是，你可以帮助受失智症影响的人，花更多的时间来提示变化，向他们表明你将开始谈论一些不同的东西，或者你将做一些不同的事情。然后在有变化时多重复自己，并理解为什么在大脑认识到新情况时要有耐心。”

虽然他们的研究只针对失智症患者，但这些发现可能会解释患有精神分裂症等疾病的人所经历的类似现象，在这些疾病中，大脑网络也会变得混乱。

这项研究得到了英国医学研究委员会（Medical Research Council）和英国国家健康研究所（National Institute for Health Research，NIHR）的资助，并得到了惠康（Wellcome）、生物技术和生物科学研究委员会以及 James S McDonnell 基金会的额外支持。

Cope 博士是剑桥大学默里爱德华兹学院（Murray Edwards College）的一名研究员。

创办于1209年的剑桥大学

参考文献

Source：University of Cambridge

Dementia patients struggle to cope with change because of damage to general intelligence brain networks

Reference：

Thomas E. Cope, Laura E. Hughes, Holly N. Phillips, Natalie E. Adams, Amirhossein Jafarian, David Nesbitt, Moataz Assem, Alexandra Woolgar, John Duncan, James B. Rowe. Causal evidence for the multiple demand network in change detection: auditory mismatch magnetoencephalography across focal neurodegenerative diseases.. The Journal of Neuroscience, 2022; JN-RM-1622-21 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1622-21.2022

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