[健康資訊] 失智症能早期篩檢嗎？大腦神經束「亂中有序」，它的粗細能預測失智

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失智症能早期篩檢嗎？大腦神經束「亂中有序」，它的粗細能預測失智。公仔箱論壇3 h5 C, [/ r: s/ S4 H2 f) l- G& ?0 p

前些日子在一個聚會上，與一位老友閒話家常，他對腦科學一直很有興趣，問我說，長年鑽研大腦研究的樂趣是什麼？失智真能早篩嗎？這讓我想起當年帶領研究團隊時，齊心解開腦神經奧秘的起心動念。我喜愛研究，我認為不論貢獻大小，每項研究成果都是推動醫學進步的力量，在臨床上找出「未被滿足的需求（unmet need）」，為人類有所貢獻，是我成就感與熱情來源，於是我潛心研究，一栽就是一輩子。
大腦神經不只神秘、錯綜複雜，且一旦有了異狀，多數幾乎無法從醫學影像上觀察到，這也是為何許多神經退化性疾病難以診斷、對症下藥，甚至無藥可解的原因。不過拜科技所賜，還是有方法能觀察到肉眼所無法看到的影像徵兆。( X# g1 h0 J! z ]
先從大腦結構說起。我們的大腦，大約有上千億個神經細胞，每個神經細胞都有一條「軸突」，也就是所謂的「神經纖維」，就像髮絲般大量茂密聚集在大腦裡。神經纖維負責我們大腦的訊號傳導，它會隨老化而破損，進而影響認知功能衰退，長期下來，你不但看不到，也可能感覺不到它的損壞。) _9 c! S$ |. J- d
大腦神經纖維比髮絲細，該如何了解它是健康、完整的？問題來了，這些神經纖維比髮絲還細，該如何了解它是健康、完整的呢？我與研究團隊發現，有一種叫做「擴散式磁振造影（diffusion MRI）」的技術，可以用來觀察水分子的擴散方向，而水分子的擴散方向剛好與大腦神經纖維的方向是平行的，也就是說，觀察水分子擴散方向，就能推知神經纖維的方向。一旦看出方向後，我們就可以用「神經纖維束成像技術（tractography）」，呈現出「神經纖維束」的型態。
「神經纖維束」就像是辮子，一束一束的，每一束就如同一種器官，具備著某種功能。大腦約略有幾百條神經纖維束，如同茂密的森林般，非常緻密且複雜，想要看清楚且區分每一條神經纖維束是很費工的，必須找出每一條的起點與終點，並加以分類。 X; W% }# {& A1 Q: H6 @) p* ]6 ?% r

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圖／神經纖維的長相就像紗布，是堆疊的三圍網狀結構。

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大腦中愈粗的神經纖維束，對人體認知功能影響也愈大愈粗的神經纖維束，對我們的認知功能影響也愈大。所以我們先找出76條最粗、最具代表性的神經纖維束，再從這76條當中區分出8個神經網絡，每個網絡約有十幾個腦區透過十幾條神經纖維束相互連結，共同掌管某種認知功能。
這8大網絡分別為「長期記憶／情緒」「語意記憶」「內隱記憶」「工作記憶」「注意力」「語言」「感覺運動」「視覺」等，是關係著我們的記憶、高階認知，以及接受反應等功能，也是與失智症關係最為密切的重要網絡。我們過去已研發出自動分析技術，可以計算這些網絡神經纖維束的結構完整性，再用結構完整性的資訊加上AI演算法去算出每個網絡的腦年齡，用以預測失智風險。
失智症是大腦認知功能退化的疾病，最常表現出的就是記憶問題，8大功能網絡中，記憶相關網絡就佔了4個。另外4個也是失智風險的重要指標，例如「注意力」是一種執行功能，我們可以專注在某件事而不受干擾，即是歸功這項功能；「語言」是一種溝通與表達能力，患者無法將想說的表達出來，這在失智症患者身上很常發生；「視覺」是人類重要的刺激來源，已有多項研究發現，許多早期失智症症狀會有視覺的問題；「感覺運動」則是關係到一個人的平衡能力與反應敏捷度。
持續研究其他大腦認知功能網絡，盼能為臨床帶來幫助事實上，我們仍然持續開發其他的認知功能網絡，期盼未來能為臨床帶來幫助。比如「精神疾病網絡」，可用來鑑別精神錯亂到底是原發性的，還是假性或藥物作用導致的；或是「海馬迴網絡」，可作為罹患阿茲海默症風險的指標；還有一種叫「預設網絡」，這種腦部運作發生在一個人放空的時候，是一種回歸自我、自我反省、不與外界溝通互動的時刻。一旦再回到工作狀態，「預設網絡」的連結就降低了。然而，患有精神疾病的人，狀態剛好相反，工作狀態時「預設網絡」連結過強，休息時連結反而較弱，這項網絡可用來評估精神疾病。
身體需要健康檢查，大腦當然也需要。現在市場上終於有了預測腦齡的創新技術，可評估你大腦的健康狀態，甚至在失智前期做出客觀判斷。大腦年齡高於實際年齡愈多，失智風險就愈高。如同身體健檢，愈早介入改善，愈有機會免於失智的威脅。

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