冠状动脉疾病(CAD)——即为心脏供血的血管发生狭窄或堵塞——患者面临中风、认知障碍和痴呆症风险升高的问题。然而,冠状动脉疾病与认知功能之间的关联尚未完全明确。康考迪亚大学研究团队开展的新研究聚焦该疾病如何影响大脑白质,即连接脑区并高效传递信息的关键神经纤维网络。
这项发表在《神经科学杂志》上的研究采用了创新的多变量分析方法,综合运用12项独立指标。研究人员对比了43名冠状动脉疾病患者与36名健康个体(所有参与者年龄均超过50岁)的测试结果和脑部核磁共振扫描图像。
研究发现,冠状动脉疾病患者的脑白质结构较健康对照组出现广泛变化。这些变化在大脑中动脉(MCA)和前 cerebral 动脉供血区域尤为显著,这两个区域对认知和运动功能至关重要。
"这很合理,因为这些区域尤其是MCA供血区最容易发生中风,"该研究首席作者、博士生扎卡里·波特万-朱特拉斯解释道,"我们确保研究中的冠状动脉疾病患者无中风病史。我们的目标是考察心脏病初期阶段、大脑尚未受显著影响时的状况。"
多指标整合揭示深层关联
将多项白质指标整合为单一综合指标的多变量方法较传统单变量研究更具优势。该方法使研究人员能够将复杂的大脑健康状况简化为可与健康对照组比较的单一指标。尽管冠状动脉疾病患者与健康对照组在个别指标上的差异可能极小,但综合分析能显著指示认知障碍早期阶段。
"这些指标常存在重叠,意味着它们测量的是相互关联的特性,"物理学副教授、通讯作者克劳丁·戈蒂埃指出,"单一指标能捕捉大脑健康的多维度特征,使我们识别出患者与对照组之间反映白质健康复杂变化的差异,随后可进一步解析哪些白质特征对差异影响最大。"
研究人员发现,这些变化主要与髓鞘含量减少相关——髓鞘是包裹神经纤维的脂肪绝缘层,可加速大脑信号传导。髓鞘流失会延缓脑细胞间通信,常被视为认知老化的早期征兆。
值得注意的是,在髓鞘完整性指标(特别是R1标记物)得分较高的参与者,其处理速度测试表现更佳,而处理速度是思维和注意力的关键要素。但两组在整体认知评分上未见显著差异,表明脑部变化可能早于明显症状出现。
"本研究深化了我们对冠状动脉疾病影响白质健康的机制理解,"戈蒂埃表示,"既然已确认髓鞘含量是冠状动脉疾病的良好生物标志物,下一步将聚焦潜在干预措施。若采用预防性生活方式干预,我们可优化干预强度以改善髓鞘健康,从而维持认知功能。"
更多信息:Stefanie A. Tremblay等,《老年冠状动脉疾病患者脑白质微结构的多变量改变》,《神经科学杂志》(2025)。DOI: 10.1523/jneurosci.0790-25.2025
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