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为解决阿尔茨海默病（AD）早期临床诊断滞后、治疗方案缺乏定量评估依据的问题，研究人员开展基于功能近红外光谱（fNIRS）技术的脑功能成像研究。结果发现 AD 患者前额叶血流动力学及静息态脑网络功能连接改变，fNIRS 或可用于认知障碍筛查与精准治疗。意义重大。
阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD），这一慢性神经退行性疾病，正如同隐匿在人群中的 “记忆杀手”，悄无声息地侵蚀着患者的认知世界。随着全球老龄化加剧，预计到 2050 年，AD 患者数量将攀升至 1.15 亿 。临床上，AD 患者不仅会出现近期记忆受损，还会逐渐波及言语、定向、判断等其他认知功能，严重干扰日常生活。然而，AD 的发病极为隐匿，早期常以近期记忆下降为主，极易被误认为是正常衰老而遭忽视。实际上，在 AD 出现明显临床症状之前，其病理变化已默默发展多年，这就导致临床诊断远远滞后于疾病的发生发展进程。尽管淀粉样蛋白正电子发射断层扫描（Amyloid PET）和脑脊液 Aβ
42测量等技术已应用于轻度认知障碍（MCI）阶段的诊断，但高昂的成本使其难以在临床大规模推广。此外，AD 的治疗至今仍是一个全球性难题，药物治疗效果有限，而非药物治疗（如认知训练、经颅磁刺激、电刺激等）则迫切需要对患者脑功能进行定量评估，以便为治疗方案的制定和优化提供科学指导 。
在这样的背景下，来自邵阳学院第一附属医院、长沙市第一医院、株洲市中心医院等单位的研究人员，决心探索一条新的路径来攻克 AD 诊疗难题。他们开展了一项基于功能近红外光谱（functional near-infrared spectroscopy，fNIRS）技术的脑功能成像比较研究，并将成果发表在《BMC Neurology》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，选取 2022 年 1 月至 12 月长沙市第一医院的 AD 患者及匹配的对照组，依据严格的纳入和排除标准筛选受试者 。采用简易精神状态检查表（Mini-Mental State Examination，MMSE）评估认知功能，将受试者分为对照组（MMSE>26 分）和 AD 组（MMSE<26 分）。利用 53 通道 fNIRS 设备，采集静息态和言语流畅性测试（Verbal fluency test，VFT）任务态下的血红蛋白浓度信号 。通过 MATLAB 2014b 软件对 fNIRS 信号进行预处理，包括数据转换、滤波去噪、基线校正等操作。最后，运用 SPSS 27.0 软件进行统计分析，探究两组之间的差异。
研究结果如下：
- 人口统计学数据：研究共纳入 24 名受试者，其中对照组 7 人，平均年龄 72.57±7.19 岁；AD 组 17 人，平均年龄 76.88±9.29 岁 。两组在性别、受教育年限、既往病史等方面无显著差异，但 AD 组 MMSE 评分显著低于对照组，表明 AD 组认知功能明显受损。
- 任务态数据分析：
- 激活值（t 值）比较：在 VFT 任务中，AD 组与对照组在多个脑区通道的激活值存在显著差异，如运动前皮层和辅助运动区、背外侧前额叶、布洛卡区、额极区和额眼区等，且 AD 组激活值均低于对照组 。这意味着 AD 患者在执行 VFT 任务时，这些脑区的激活程度较弱，可能反映出其相关认知功能的减退。
- 平均血红蛋白浓度比较：在部分脑区通道，如运动前皮层和辅助运动区、布洛卡区、额极区和背外侧前额叶，AD 组平均血红蛋白浓度低于对照组，差异具有统计学意义 。这一结果提示 AD 患者这些脑区的血液供应和氧代谢可能存在异常。
- 通道斜率比较：在 VFT 任务开始后 2 - 7s 计算斜率，发现 AD 组在额极区和运动前皮层及辅助运动皮层部分通道的斜率低于对照组 。斜率反映了激活速度，AD 组较低的斜率表明其脑区激活速度较慢。
- 静息态结果分析：计算静息态下各通道氧合血红蛋白浓度变化的相关性，构建功能连接矩阵 。结果显示，AD 组总脑网络边数以及部分脑区之间的网络边数，如 DLPFC-L 与 PreM 和 SMC-L、DLPFC-L 与 FEF-L 等，均显著低于对照组，表明 AD 患者静息态下前额叶脑网络功能连接强度下降。
- 相关性分析：静息态下，总网络边数、DLPFC-L 与 PreM 和 SMC-L、DLPFC-L 与 DLPFC-L 等多个脑区连接与 MMSE 评分呈正相关 。进一步分析发现，这些脑区连接还分别与 MMSE 评分中的定向、记忆、注意力和计算、语言能力等认知领域得分存在不同程度的正相关，说明这些脑区的功能连接强度与患者整体认知功能及各认知领域密切相关。
研究结论与讨论部分指出，本研究发现 AD 患者在 VFT 任务下前额叶血流动力学发生改变，静息态下前额叶脑网络功能连接强度降低，且这些变化与患者认知功能下降密切相关 。fNIRS 能够检测到这些变化，有望成为未来临床筛查认知障碍的有效工具。通过精准评估，还可为个性化预防和治疗方案的制定提供有力支持。然而，研究也存在一定局限性，如信号受头皮效应和生理噪声干扰，样本量较小等 。未来，随着 fNIRS 设备的不断发展和成像算法的优化，有望实现全脑网络功能连接的深入研究以及多模态成像技术的应用，为 AD 的诊疗带来新的突破。这项研究为 AD 的早期诊断和精准治疗点亮了一盏明灯，为后续研究奠定了重要基础，具有重要的临床意义和科研价值。
