基于Fastball EEG技术的轻度认知障碍患者识别记忆功能被动客观评估新方法

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Brain Communications 4.5

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  本研究针对轻度认知障碍(MCI)早期诊断需求,开发了名为Fastball的被动式脑电图(EEG)识别记忆评估技术。通过3分钟快速视觉刺激范式,研究人员发现遗忘型MCI(aMCI)患者的神经识别信号(f+)较非遗忘型MCI(naMCI)和健康老年人(HOA)显著降低(P=0.001,Cohen's d=0.98),且与神经心理学记忆测试(ACE-iii/DMS-48)特异性相关。该技术无需行为反应,采用便携式EEG设备,为痴呆早期筛查提供了兼具敏感性和可扩展性的功能生物标志物。

  

随着全球阿尔茨海默病(AD)患者数量突破3200万,轻度认知障碍(MCI)作为痴呆前驱阶段受到广泛关注。其中遗忘型MCI(aMCI)患者每年有10-17%会进展为AD,但现有诊断工具面临诸多挑战:传统神经心理学测试易受教育程度和文化偏见影响;PET和脑脊液检测虽能发现淀粉样蛋白病理,但价格昂贵且与认知症状关联性存疑;行为记忆测试则受语言障碍和注意力干扰。这促使英国巴斯大学George Stothart团队在《Brain Communications》发表研究,开发出名为Fastball的革命性评估技术。

研究采用快速周期性视觉刺激(FPVS)范式,通过便携式8通道EEG系统记录53名MCI患者和54名健康老年人(HOA)的神经活动。关键技术包括:1)3Hz标准图像与0.6Hz靶图像交替呈现的视觉刺激范式;2)基于傅里叶变换的信号噪声比(SNR)分析;3)神经心理学金标准对照(DMS-48识别记忆测试和ACE-iii认知评估);4)1年纵向随访评估测试重测信度。

研究结果显示:

  1. 1.

    神经识别记忆响应

    aMCI患者头皮平均f+响应显著低于naMCI(P=0.001)和HOA(P=0.005),最大电极效应量达0.98。

  1. 1.

    行为学表现

    在识别oddball图像时,aMCI准确率(65.2±21.3%)显著低于naMCI(85.0±12.1%)和HOA(86.5±11.8%),反应时延长至1.98±0.82秒。

  2. 2.

    特异性验证

    Fastball响应与ACE-iii记忆子量表(r=0.46)和DMS-48抽象项(r=0.38)显著相关,但与注意力测试(PVT)无显著关联,证实其对记忆功能的特异性。

  3. 3.

    纵向稳定性

    HOA组1年后重测显示f+的组内相关系数(ICC)达0.74,优于ACE-iii记忆子量表(ICC=0.55)。6名转化为痴呆的MCI患者基线f+呈现下降趋势。

该研究突破性地证明:Fastball技术能在3分钟内客观检测aMCI特有的识别记忆缺损,且不受注意力干扰。其创新性体现在:1)被动式设计避免行为测试偏差;2)高时间分辨率捕捉早期记忆加工异常;3)便携设备实现社区筛查。未来与血液生物标志物联用,可构建"结构-功能"双维度评估体系,为AD早期干预提供新范式。正如作者强调,这项技术有望像心电图一样成为常规检测手段,改变当前依赖主观认知评估的诊断格局。

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