一个多世纪以来，神经科学家一直在根据功能区分大脑区域和系统。根据大脑连接的网络方法，阿尔茨海默病（AD）中出现的认知功能障碍是由于在大规模大脑网络中相互连接的多个专门大脑系统失灵所致。通过分析不同大脑网络的功能连接性，研究人员发现，与健康的老龄大脑相比，阿尔茨海默氏症破坏的大脑区域超出了与记忆有关的区域，并且与通常与该疾病相关的因素（如淀粉样蛋白 beta 水平）无关。

然而，目前还不清楚大脑网络的变化是如何随痴呆症严重程度而变化的，也不清楚这些变化是否有别于健康老化大脑网络的变化。了解这些变化对于确定与老年痴呆症相关的大脑和认知功能障碍的原因非常重要。

得克萨斯大学达拉斯分校的研究人员测量了不同年龄和痴呆状态的人的大脑功能网络组织，以确定是否存在差异。

该研究的通讯作者加甘-维格（Gagan Wig）说："一些阿尔茨海默氏症伴发的大脑功能障碍可能在很早的阶段就能检测到，甚至在阿尔茨海默氏症确诊前的轻度认知障碍期间也能检测到，这些功能障碍超出了记忆和注意力的范围。"

研究人员通过阿尔茨海默病神经影像学倡议（ADNI）招募了601名年龄在55至96岁之间的参与者参与研究。其中，326 人认知健康，275 人认知受损。基线检查包括记忆力、精神状态和临床痴呆评级，以及是否存在淀粉样蛋白β病变。淀粉样β肽是在注意力缺失症患者大脑中发现的斑块的主要成分。

大脑功能连接分析使用功能磁共振成像（fMRI）数据来研究大脑不同区域的信号是如何相互关联的。研究人员利用作为ADNI一部分收集的fMRI和结构性核磁共振成像图像，计算出了每位参与者的大脑系统分离度，即大脑各功能系统的分离程度。研究人员还计算了特定类型大脑系统的分离程度，包括感觉-运动系统和所谓的联想系统，后者负责整合和保留信息，并监督注意力、记忆和语言。

阿尔茨海默病和衰老与大脑网络中断的不同模式有关

研究人员发现，老年痴呆症和健康老龄化与不同的大脑网络破坏模式有关。注意力缺失症影响了联想网络和感觉运动网络的连通性，而衰老则仅限于认知网络的破坏。

Wig说："在健康的衰老过程中，变化似乎主要集中在联想系统上。感觉和运动系统通常是稳定的。利用我们现在掌握的大脑扫描数据，我们可以解释与年龄相关的大脑差异，观察痴呆症严重程度的独特变化。通过探索，我们发现痴呆症的恶化不仅与联想系统的改变有关，还与感觉和运动系统的改变有关。"

研究人员说，他们的发现表明，老年痴呆症所影响的网络互动比健康老龄化所影响的网络互动更广泛。

该研究的第一作者张紫薇说："在没有表现出任何认知障碍的老年人中，相互作用主要是在执行类似功能的大脑区域之间或大脑系统内部。然而，在确诊为阿尔茨海默氏症的患者中，执行不同功能（如视觉处理和记忆）的区域之间的相互作用也发生了改变。"

大脑网络中与阿尔茨海默病相关的变化与通常与该疾病相关的其他因素（如淀粉样β水平）无关。这或许可以解释，为什么一些患有淀粉样蛋白斑块或tau缠结等典型阿尔茨海默病病变的人认知能力仍然不受影响。

Wig说："我们逐渐意识到，我们一直关注的目标可能还不够充分，包括淀粉样蛋白是阿尔茨海默病罪魁祸首的观点。我们一直在寻找量化阿尔茨海默氏症功能障碍的其他方法，在这篇论文中，我们表明即使考虑到淀粉样蛋白负担，回路功能障碍仍然存在。"

这种脑网络功能障碍可能是描述与阿尔茨海默氏症相关的认知障碍的一种新方法，并可能为潜在的治疗提供一个靶点。

"这些观察结果为确定阿尔茨海默病和其他形式痴呆症早期影响最大的行为障碍类型提供了重要线索。随着我们不断完善基于大脑网络的阿尔茨海默氏症生物标志物，我们正在研究一种新的、独特的信息来源，以帮助诊断阿尔茨海默氏症和衡量健康人的患病风险。"

这项研究发表在《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）上。