法国萨瓦-勃朗峰大学( Université Savoie Mont Blanc)、荷兰拉德堡德大学(Radboud University)和英国牛津大学韦尔科姆综合神经成像中心(Wellcome Center for Integrative Neuroimaging)的研究人员报告称，大脑默认模式网络与背侧注意网络之间的内在反相关性减弱可作为阿尔茨海默病相关认知衰退的功能性磁共振成像(fMRI)生物标志物，且该标志物在一定程度上独立于tau蛋白病理和基于教育的认知储备。
阿尔茨海默病至今仍缺乏一种能够精确定位异常蛋白质积累何时何地导致网络功能障碍和不可逆结构损伤的单一可靠生物标志物。目前对阿尔茨海默病中大规模功能崩溃的理解仍不完善，提出的机制将淀粉样蛋白和tau蛋白病理、脑血管病变以及神经退行性变联系起来。
β-淀粉样蛋白的积累早在临床症状出现前多年就开始了，这支持了阿尔茨海默病是从正常老化到痴呆的连续体而非离散类别的观点，促使研究人员在蛋白质积累之外寻找见解。
对抗的网络
人脑中的神经认知网络可以表现出合作或竞争的模式，静息态功能性磁共振成像已被用于研究这些网络如何相互作用，而无需执行特定任务。
默认模式网络和背侧注意网络是两个大规模脑系统，通常具有"开/关"关系，即当一个激活时，另一个失活。当一个人的心思在漫游，通过做白日梦或进行自我反思、回忆昨天的午餐，或思考未来的假期时，这就是默认模式在运作。
相反，当一个人正在尝试击打棒球、对一块木头进行精确切割，或在出版前编辑科学作家偶尔无可救药的语法错误时，这就是背侧注意网络让思维专注于任务。
先前的研究报告称，静息态功能连接（包括大型网络内部和之间的连接）支持健康成年人的认知表现，而阿尔茨海默病涉及与认知衰退相关的这些连接模式的改变。静息态网络中的"功能失衡"也被更普遍地提出作为神经退行性病理的潜在基础。
静息态连接，包括默认模式网络(DMN)和背侧注意网络(DAN)之间的相互作用，可能提供与病理负担、认知衰退以及认知储备等概念相关的潜在系统级特征。
探索默认模式和注意网络
在发表于《NeuroImage》的研究《默认模式与背侧注意网络之间的内在连接是阿尔茨海默病病理负担的独立fMRI生物标志物》中，研究人员分析了MRI、PET淀粉样蛋白和tau成像以及认知和人口统计数据，以观察DMN-DAN反相关是否与阿尔茨海默病病理负担(淀粉样蛋白+tau)相关，并测试它是否代表独立于tau驱动扩散的机制。
最终分析数据来自ADNI 3队列中的182名参与者，他们在基线会话中进行了静息态fMRI和结构MRI，以及认知评估和人口统计信息。静息脑活动被解析为大规模网络，如默认模式和背侧注意网络，然后统计工具测量这些网络随着时间的推移如何强烈地上升和下降。
将这种网络耦合的模式与不同水平的淀粉样蛋白负荷和认知表现进行比较，以测试默认-注意反相关的强度是否追踪阿尔茨海默病类型的变化。
从连接到认知
在淀粉样蛋白负担高且认知受损的参与者中，出现了默认模式和背侧注意信号之间分离减少的现象，使这些网络在活动上不那么明显。没有清晰的"开/关"分离，思维更容易受到干扰，更难保持专注、检索信息和协调复杂任务。
在整个队列中，默认模式和背侧注意网络之间较弱的"开/关"反相关与较低的认知评分相伴。包含年龄、性别、教育程度和颞皮层元ROI中tau负担的多变量模型，仍然为DMN-DAN连接作为独立预测因子留下空间，认知表现中约5%的方差与这一单一fMRI测量相关。
分析将这种关系扩展到简易精神状态检查(MMSE)评分和从ADNI神经心理学测试库中提取的特定领域测试，再次将DMN-DAN反相关的变异性与多个认知领域的表现联系起来。作为认知储备替代指标的教育水平并未改变这种关联。
重新思考衰退机制
这项工作的发现将一个简单的静息态测量置于复杂疾病故事的中心。通常有助于保持内外专注力区分的网络分离，在淀粉样蛋白阳性、认知受损的参与者中表现最不完整。
作者描述了一种多焦点的"打击"模式，跨越大脑和脑外系统，包括血管疾病、睡眠丧失和压力，最终汇聚于临床综合征，而不是指向从单一结构开始的单一级联。
当前结果与将DMN-DAN变化主要解释为tau依赖性神经退行性变中介的解释不同。该队列中的网络行为不太像临床标签的读出，而更像是与病理并行的候选信号。
这些模式表明，这种耦合测量可以作为功能标记，捕捉到不能完全由晚期颞叶tau蛋白或认知储备解释的认知功能障碍机制。
论文中描述的未来研究方向包括纵向和干预研究，以澄清网络功能障碍是在异常蛋白质积累之前还是之后发生，以及开发个性化的多原因风险模型，将规范的DMN-DAN连接模式、病理测量和生活方式因素纳入大型纵向数据集。
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