美國(guó)前總統(tǒng)里根的大女兒、曾任全美老年癡呆癥協(xié)會(huì)理事的莫琳·里根，看到晚年飽受老年癡呆病痛折磨的父親,，發(fā)誓要找到治療這種疾病的有效方法,。莫琳說，老年癡呆癥的確是一種可怕的疾病,，及早發(fā)現(xiàn)是治療老年癡呆癥的關(guān)鍵。
然而至今,，人們尚未找到行之有效的辦法來對(duì)付老年癡呆癥,。為尋求反映早老性癡呆(Alzheimer's Disease，AD)病情變化的腦電圖(EEG)特征參數(shù),，探索早老性癡呆診斷新方法,，在國(guó)家自然科學(xué)基金和天津市自然科學(xué)基金的支持下，天津大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與科學(xué)儀器系教授萬柏坤研究小組嘗試采用移動(dòng)電流多極子模型及其適合度（GOF）,、比適度(DD)等評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)早老性癡呆患者腦電源活動(dòng)和腦電圖樣本進(jìn)行了模擬計(jì)算與參數(shù)分析,，仿真與分析結(jié)果表明：多極子模型較偶極子模型能夠更好地?cái)M合早老性癡呆患者因腦溝回裂擴(kuò)大引起的皮層神經(jīng)電源活動(dòng)病變。
“及早發(fā)現(xiàn)老年性癡呆或發(fā)現(xiàn)相關(guān)征兆,，將對(duì)治療非常有利,。但這項(xiàng)研究的難點(diǎn)在于要預(yù)先判斷一位記憶衰退、行動(dòng)遲緩或有其他老年癡呆征兆的人是否會(huì)真正成為老年性癡呆患者,，臨床病例很難找,。因?yàn)榉N種原因，沒有一個(gè)正常人愿意被認(rèn)為是準(zhǔn)老年性癡呆癥患者,。”萬柏坤對(duì)《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者說,。
我國(guó)是人口大國(guó)，老年人群體十分龐大,。近幾年,，老年性癡呆問題日漸突出。老年性癡呆嚴(yán)重影響患者的生活和工作能力,，增加患者家屬與社會(huì)負(fù)擔(dān),，已成為當(dāng)前迫切需要研究的重要課題。但老年性癡呆是由于腦功能障礙而產(chǎn)生的獲得性智能損害綜合征,，其病情復(fù)雜,、病因不明，不僅難以預(yù)防和有效治療,，而且臨床尚缺乏客觀的科學(xué)診斷方法,。
萬柏坤介紹說，老年癡呆病變大多發(fā)生在大腦皮層神經(jīng)元,，臨床表現(xiàn)為大腦功能退化,、皮層信息傳輸性能衰退，而腦電信號(hào)是腦內(nèi)神經(jīng)電活動(dòng)在頭皮感應(yīng)電位的反應(yīng)，與大腦皮層信息傳輸和各種神經(jīng)功能密切有關(guān),。臨床上常采用簡(jiǎn)易智能表等心理學(xué)問卷,，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)和功能磁共振成像（fMRI）及計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)等腦部成像方法進(jìn)行老年癡呆癥的診斷。采用心理學(xué)量表進(jìn)行診斷對(duì)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)要求較高,，主觀性太強(qiáng),，可重復(fù)性差；而采用腦部成像,，檢測(cè)成本較為昂貴,，一般的CT和fMRI技術(shù)也難于檢測(cè)早期的早老性癡呆。相對(duì)而言,，腦電圖測(cè)量簡(jiǎn)便易行,，可為腦神經(jīng)功能提供客觀、科學(xué)的診斷依據(jù),。“因此,，研究腦電圖對(duì)早老性癡呆診斷方法具有重要的意義。”
“我們采用腦電的移動(dòng)電流多極子模型對(duì)早老性癡呆病人的腦電圖信號(hào)進(jìn)行了分析,，經(jīng)腦電圖逆問題求解來擬合腦電活動(dòng)情況,，并引入適合度和比適度等評(píng)價(jià)參數(shù)，以探索其在早老性癡呆診斷和病程演化中具有指示作用的特征參數(shù),，尋求早老性癡呆的客觀診斷方法,。”萬柏坤說。
據(jù)介紹,，腦電圖是數(shù)以億計(jì)的大腦皮層神經(jīng)元群體電活動(dòng)在頭皮上感應(yīng)的電位分布,。由于皮層神經(jīng)元群的電活動(dòng)具有局域性和同步性，所以有可能采用某些參數(shù)模型來描述腦電源特性,，以便分析產(chǎn)生腦電圖的皮層神經(jīng)電的活動(dòng)機(jī)制,。“一般情況下，可以采用分布的神經(jīng)元電流偶極子模型來近似擬合大腦皮層的神經(jīng)電生理活動(dòng),，這一方法已被證明是有效的,。”萬柏坤說：“由此啟發(fā)我們是否應(yīng)該考慮采用多極子模型用于癡呆病人的腦電分析。”
萬柏坤說：“我們建立這一模型的依據(jù)是：在早老性癡呆發(fā)病過程中,，由于神經(jīng)元細(xì)胞凋亡,，大腦會(huì)發(fā)生萎縮，大腦皮層表面的溝回裂因此明顯擴(kuò)大,。正常情況下大腦皮層褶皺較深,、結(jié)構(gòu)緊密，因而溝回裂中兩側(cè)的神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)相互抵消,；但癡呆病變后產(chǎn)生廣泛腦萎縮,，褶皺變淺、溝回裂擴(kuò)大，導(dǎo)致溝回裂兩側(cè)的神經(jīng)元活動(dòng)不能完全抵消,。因而其中未抵消的腦電源將隨機(jī)擴(kuò)散到溝外,，產(chǎn)生前述多極子模型仿真的頭皮電位分布。”
研究人員將移動(dòng)電流偶極子模型擴(kuò)展為移動(dòng)電流多極子模型,，采用三層介質(zhì)頭球的多極子模型分別對(duì)單,、雙電流偶極子源情況進(jìn)行了仿真計(jì)算，并引入適合度,、不適度和比適度等新的評(píng)價(jià)參數(shù),。仿真結(jié)果表明：與偶極子模型相比，移動(dòng)多極子模型能夠更好地?cái)M合分布腦電源和反映真實(shí)頭皮電位分布,，具有較高的適合度數(shù)值。而由多極子模型運(yùn)算得出的比適度參數(shù)與適合度相比,，具有更高的空間分辨率,，同時(shí)能更好地表征神經(jīng)元的電活動(dòng)分布。日前,，萬柏坤及合作者以《腦電多極子模型在老年性癡呆診斷中的應(yīng)用》為題,，將這一研究成果發(fā)表在《自然科學(xué)進(jìn)展》上。
“我們相當(dāng)于建立了一個(gè)診斷早老性癡呆的理論模型,，由于缺少更多的臨床病例,，日前這一理論模型還沒有得到臨床的驗(yàn)證。從基礎(chǔ)理論的研究來看,，多極子模型比適度參數(shù)均值和標(biāo)準(zhǔn)方差的乘積與目前臨床使用的癡呆簡(jiǎn)易量表診斷值有明顯的線性關(guān)系,。追蹤早老性癡呆患者的多極子模型參數(shù)，并對(duì)照其fMRI腦血流圖像隨癡呆進(jìn)程變化的觀察結(jié)果,，也提示比適度有關(guān)參數(shù)有可能作為新的診斷指標(biāo)用于癡呆病情監(jiān)測(cè),。”萬柏坤說。（張雙虎）
