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虚拟现实可以更准确地识别早期的阿尔茨海默氏病

导读剑桥大学的一项新研究表明,虚拟现实(VR)可以比目前使用的黄金标准认知测试更准确地识别早期的阿尔茨海默氏病。这项研究强调了新技术在帮

剑桥大学的一项新研究表明,虚拟现实(VR)可以比目前使用的“黄金标准”认知测试更准确地识别早期的阿尔茨海默氏病。

这项研究强调了新技术在帮助诊断和监测阿尔茨海默氏病等疾病方面的潜力,该病在英国影响了超过525,000人。

2014年,UCL的约翰·奥基夫(John O'Keefe)教授因“发现了构成大脑定位系统的细胞”而被共同授予诺贝尔生理学或医学奖。从本质上讲,这意味着大脑包含着关于我们所处位置,曾经去过的地方以及如何找到自己的出路的心理“卫星导航”。

这种内部饱足感的关键组成部分是称为内嗅皮层的大脑区域。这是阿尔茨海默氏病最先受损的地区之一,这也许可以解释为什么“迷路”是该疾病的首批症状之一。但是,临床上用于诊断病情的笔纸认知测试无法测试导航困难。

与UCL的Neil Burgess教授合作,剑桥大学临床神经科学系的科学家团队由O'Keefe教授的博士生Dennis Chan博士领导,开发并试用了有风险的VR导航测试发展性痴呆。他们的研究结果今天发表在《大脑》杂志上。

在测试中,患者戴上VR头盔,并在模拟环境中行走时进行导航测试。成功完成任务需要完整的内嗅皮层功能,因此Chan博士的团队假设,患有早老性阿尔茨海默氏病的患者在测试中会受到不成比例的影响。

该团队从剑桥大学医院NHS Trust轻度认知障碍和记忆诊所招募了45例轻度认知障碍(MCI)患者。MCI患者通常会表现出记忆障碍,但是MCI可以指示早期的阿尔茨海默氏病,但也可能是由其他状况引起的,例如焦虑症甚至正常的衰老。因此,确定MCI的病因对于确定将来受影响的个体是否有患痴呆症的风险至关重要。

研究人员采集了脑脊液(CSF)样本,以寻找其MCI患者中潜在的阿尔茨海默氏病的生物标记物,其中12项检测呈阳性。研究人员还招募了41位年龄相匹配的健康对照者进行比较。

所有的MCI患者在导航任务上的表现都比健康对照者差。但是,该研究得出了两个重要的附加观察结果。首先,具有CSF标记阳性的MCI患者(表明存在阿尔茨海默氏病,从而使他们有罹患痴呆症的风险)比那些具有CSF标记阴性且未来痴呆风险低的患者表现更差。

其次,VR导航任务在区分这些低风险和高风险MCI患者方面要比目前被认为是诊断早老性阿尔茨海默氏症的金标准的一系列常用测试更好。

Chan博士说:“这些结果表明,导航的VR测试可能比我们目前在临床和研究中使用的测试更能识别早期的阿尔茨海默氏病。”

VR还可以帮助未来药物的临床试验,以减缓甚至阻止阿尔茨海默氏病的进展。目前,药物试验的第一阶段涉及在动物(通常是该疾病的小鼠模型)中进行测试。为了确定治疗是否有效,科学家们使用诸如水迷宫之类的测试研究了它们对导航的影响,在这种情况下,小鼠必须了解不透明水池底下隐藏平台的位置。如果发现新药可以改善此任务的记忆力,则可以在人类受试者中进行试验,但要使用文字和图片记忆测试。动物模型和人类参与者之间记忆测试缺乏可比性,这代表了当前临床试验的主要问题。

Chan博士说:“在啮齿动物和人类中,支持导航的脑细胞相似,因此测试导航可能使我们克服阿尔茨海默氏症药物试验中的这一障碍,并将基础科学发现转化为临床应用。”“我们一直想这样做很多年,但是直到现在,VR技术已经发展到我们可以很容易地对患者进行这项研究的地步。”

实际上,陈博士认为技术可以在诊断和监测阿尔茨海默氏病中发挥关键作用。他正在与剑桥移动,可穿戴系统和增强智能中心的塞西莉亚·马斯科洛教授合作,开发用于检测疾病和监测疾病进展的应用程序。这些应用可以在智能手机和智能手表上运行。这些应用程序不仅可以寻找导航方式的变化,还可以跟踪其他日常活动的变化,例如睡眠和交流。

陈博士说:“我们知道,早在症状出现之前,阿尔茨海默氏病就会影响大脑。”“我们已经达到了可以利用每天的技术来发现这种疾病的预警信号的地步,直到我们意识到它们为止。

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