亮点
• 本横断面研究旨在阐明老年人大脑结构不对称性与认知障碍的关系
• 发现注意力障碍与前扣带皮层(ACC)结构不对称性相关,执行功能障碍与背外侧前额叶皮层(DLPFC)结构不对称性呈相关趋势
• 研究结果表明ACC和DLPFC的结构不对称性可作为认知障碍检测的重要指标
摘要
识别认知障碍相关因素对痴呆风险评估至关重要。本研究纳入1047名社区老年人(平均年龄70.0±6.3岁),分析其认知功能测试(记忆[词语记忆测试]、注意力[连线测试A型]、执行功能[连线测试B型])与大脑结构不对称性的关联。使用FreeSurfer 6.0软件分析海马体、杏仁核和颞叶等记忆相关区域,以及DLPFC、额下回、ACC等注意力和执行功能相关区域。通过不对称指数公式:(|R-L|)/(R+L)×100评估结构不对称性。逻辑回归分析显示:ACC结构不对称性与注意力障碍显著相关(比值比=1.37,95%CI 1.01-1.85,p=0.04);DLPFC结构不对称性与执行功能障碍呈相关趋势(比值比=1.22,95%CI 0.99-1.51,p=0.06)。研究结果表明ACC和DLPFC的结构不对称性是检测认知障碍的重要指标。
引言
随着年龄增长认知功能自然衰退(Lindenberger, 2014),痴呆风险增加(Payton et al., 2023)。认知障碍影响老年人日常活动能力、生活质量、满意度及残疾程度(Gotanda et al., 2023;Hajek et al., 2020;Martyr et al., 2018;Wu et al., 2022)。轻度认知障碍是痴呆的重要风险因素,早期识别可有效预防其发生并延缓痴呆进展。
人类大脑存在影响衰老和认知衰退的结构不对称性。研究显示阿尔茨海默病患者左半球皮层萎缩速度比右半球更快(Thompson et al., 2007),纵向研究证实脑结构不对称性与阿尔茨海默病发病率相关(Kameyama et al., 2024;Roe et al., 2021)。特别是海马体(Sarica et al., 2018)及额颞叶的结构不对称性与阿尔茨海默病进展相关(Roe et al., 2021)。脑体积减少与脑活动降低相关(Oschwald et al., 2019),结构不对称性导致信息处理异常(Wang et al., 2023)。
认知功能包含记忆、注意力和执行功能(Saunders & Summers, 2011),现有研究显示:
- 海马体结构不对称性与记忆障碍相关(Sarica et al., 2018)
- 右侧优势白质通路结构不对称性与注意力和执行功能相关(Barrick et al., 2007;Ribeiro et al., 2024)
本研究创新性在于:
- 在大规模社区队列中分析区域性体积不对称性
- 综合多区域不对称指数与多维度认知表现建立关联模型
研究方法
研究对象
纳入日本国家老年医学研究中心(NCGG-SGS)队列中1047名社区老年人(平均年龄70.0±6.3岁),其中记忆障碍81例(7.7%)、注意力障碍56例(5.3%)、执行功能障碍98例(9.4%)
影像分析
采用FreeSurfer 6.0软件分析:
- 记忆相关区域:海马体、杏仁核、颞叶
- 注意力/执行功能相关区域:DLPFC、额下回、ACC、顶下小叶、丘脑
分析方法
计算脑不对称指数:(|R-L|)/(R+L)×100
采用逻辑回归模型分析认知障碍与不对称指数的关联性
研究结果
核心发现
- ACC结构不对称性显著增加注意力障碍风险(OR=1.37)
- DLPFC结构不对称性与执行功能障碍呈相关趋势(OR=1.22)
- 海马体总体积减少显著影响记忆障碍(OR=0.64)
数据特征
脑不对称指数及各脑区双侧总体积详见表2
讨论
本研究证实:
- ACC结构不对称性与注意力障碍显著相关
- DLPFC结构不对称性与执行功能障碍存在关联趋势
既往研究显示:
- 全球50岁以上人群遗忘型MCI患病率10.0%(Bai et al., 2022)
- 本研究记忆/注意力/执行功能障碍患病率分别为7.7%/5.3%/9.4%
本研究通过大规模社区样本验证了特定脑区结构不对称性与认知障碍的关联性,为早期筛查提供了影像学生物标志物。
数据声明
本数据首次公开发布,未曾在学术会议展示
利益声明
作者声明无利益冲突
资金支持
AMED(编号:15dk0107003h0003,15dk0207004h0203)、日本老年保健科学研究所(编号:27-22)、日本学术振兴会科研费(编号:26242059)、高滨市地方政府专项经费支持
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