基于网络靶向TMS-EEG早期诱发电位探测阿尔茨海默病认知衰退的神经生物标志物

《Alzheimer's Research & Therapy》：Network-targeted neurophysiological biomarkers of dysconnectivity and cognitive decline in Alzheimer’s disease

　　

摘要

背景

阿尔茨海默病（AD）的特征是逐步的神经网络断连，这种断连在症状出现前数十年即已开始，然而检测早期功能紊乱仍然是关键挑战。经颅磁刺激联合脑电图（TMS–EEG）提供了一种直接、无创的皮层动态探测手段，可能产生能够反映皮层网络功能障碍、追踪疾病进展并为个性化神经调节策略提供依据的生物标志物。

方法

本研究纳入了86名参与者：28名健康对照（HC，平均年龄69.7 ± 6.0，女性15例），27名轻度认知障碍患者（MCI，73.1 ± 5.2，女性16例），以及31名AD痴呆患者（ADD，75.8 ± 4.9，女性17例）。通过静息态fMRI识别个体化的默认模式网络（DMN）和执行控制网络（ECN）节点，TMS–EEG对其进行了靶向刺激。采用数据驱动策略，我们提取了50毫秒内的早期TMS诱发电位（TEP）成分。我们评估了组间差异、与海马体积、白质完整性和认知功能的相关性，以及约1.5年间（n = 55）的认知衰退预测。

结果

在左侧DMN刺激后，对侧额叶N20F峰值在MCI组（校正P值 = 0.0001，Δ = 1.89 μV）和ADD组（校正P值 = 0.0003，Δ = 1.76 μV）均较HC组升高，HC与MCI分类的AUC达到0.82。在ECN中，N20C幅度呈现诊断×半球交互作用：左侧刺激后MCI组降低（校正P值 = 0.036，Δ = ?13.64 μV），但右侧刺激后MCI组（校正P值 = 0.028，Δ = 14.59 μV）和ADD组（校正P值 = 0.048，Δ = 10.30 μV）升高。左侧DMN N20C幅度与上纵束完整性相关（P = 0.009，β = 37.15）。TEP与执行功能选择性相关：在ADD组中，左侧ECN N20F越大预测连线测试成绩越差（校正P值 = 0.0003，β = ?24.35）。纵向分析显示，较低的左侧DMN N20C预测更陡的全局认知衰退（β = 0.74，P = 0.014），右侧ECN N20C预测MCI组的执行功能衰退（β = ?35.15，P = 0.0004）。

结论

早期靶向网络的TEP能够捕捉与AD进展相关的功能改变。局限性包括样本量中等、临床诊断而非生物标志物确认、以及单中心设计。这些具有网络特异性和半球敏感性的指标可作为认知衰退的诊断、追踪和预后生物标志物，并可为AD中个性化的靶向网络神经调节提供依据。

试验注册

不适用（观察性研究）。