窥探活体大脑内部的重要性

你知道第一次脑部扫描是在1927年由谭和叶[1] ?他不知道他的工作对医疗保健的影响。如今，医生通常依赖于脑部扫描，也被称为神经影像学来诊断和治疗病人。神经成像技术可以让医生观察病人大脑的内部工作，而不必通过手术打开头骨。它还能让医生比单纯观察病人的外在行为更早地发现各种问题。医生使用各种成像技术为大脑拍照。然后，他们使用这些扫描来可靠地诊断导致脑组织损耗的疾病神经退行性疾病．神经退行性疾病有几种，包括帕金森病、多发性硬化症和亨廷顿舞蹈症。尽管我们会关注阿尔茨海默病在这篇文章中，神经影像学也可以极大地帮助其他神经退行性疾病的患者。

阿尔茨海默病很难诊断

阿尔茨海默病是以阿洛伊斯·阿尔茨海默医生的名字命名的，他在1906年首次描述了这种疾病。这是一种常见的形式痴呆．AD通常影响65岁及以上的成年人，但早发性AD可在40至50岁之间发病。每年，全球约有3000万人被诊断为AD，约有200万人死于AD相关原因。然而，AD的病因尚不清楚。阿尔茨海默症的特点是大脑萎缩，包括脑海马体这是一个在记忆形成、记忆存储和学习中起关键作用的大脑区域。随着AD在轻度、中度和重度阶段的发展，脑萎缩和患者的体征和症状恶化(图1)．目前还没有治愈阿尔茨海默症的方法;医生所能做的就是减轻病人的痛苦。

在轻度AD阶段，患者可以照顾自己，但会经历更严重的记忆丧失和智力下降，例如很难回忆起名字或单词，忘记刚刚读过的东西，以及放错东西。在这个阶段更明显的症状是强烈的情绪波动、困惑、迷失方向、说话迟缓、计划和组织事情困难。轻度阶段的人可能表现出较差的判断力和决策能力。注意力下降，注意力持续时间缩短;病人的性格也可能开始改变。请注意，这些症状与正常衰老的迹象是如此相似。这使得AD在疾病的初始阶段很难诊断。

中度期最长。现在症状更加明显，病人的性格和行为开始发生更大的变化。当患者忘记主要细节时，如物体的名称和用途，记忆丧失就会恶化。在这个阶段，患者开始不信任家人和朋友，并远离他们。他们还表现出抑郁和焦虑的迹象，以及频繁的情绪波动。睡眠模式变得不正常;他们白天睡觉，但晚上不安分。患者徘徊、迷路或迷失方向的倾向增加。在此阶段，患者可能无法继续工作，需要全职看护。

在AD的最后和最严重的阶段，患者表现出严重的记忆丧失;许多病人忘记了他们所爱的人。患者不再能够解释他们所看到或听到的东西。他们可能听不懂对他们说的话，他们很难把句子串起来，甚至根本就不会说话。此时，脑损伤会干扰患者控制身体的能力，因此患者需要助行器、轮椅或护理人员的帮助。患者也变得更容易受到感染。AD患者通常死于感染而非AD本身[2］．

宠物:追踪大脑的变化

幸运的是，神经成像技术可以帮助诊断像阿尔茨海默病这样的疾病，因为医生可以看到大脑内部。其中一种技术叫做正电子发射断层摄影术(宠物)。PET是一种技术，病人被给予一种相对安全的被称为示踪剂的放射性物质，它可以跟踪目标身体区域发生的化学变化，在这种情况下，就是大脑。一种常见的示踪剂可追踪人体各组织对葡萄糖的吸收情况[3.］．大脑葡萄糖吸收水平较低可能提示AD (图2一个)．然而，单独的葡萄糖示踪剂通常不足以诊断AD，因为它不能将AD与其他影响大脑葡萄糖摄取的疾病区分开来，包括其他类型的痴呆症。因此，除了葡萄糖吸收示踪剂，医生使用其他类型的PET示踪剂也很重要，这些PET示踪剂也可以标记AD的迹象[2，3.］．

PET在诊断神经退行性疾病方面非常有用，因为它允许医生观察细胞的变化，即使对患者的行为没有明显的影响。因此，PET可以帮助医生在症状变得严重之前识别出AD的迹象。AD的早期诊断是医生使用神经成像来观察大脑的原因之一。然而，PET并不是很擅长帮助我们理解广告。

核磁共振成像:可以穿透头骨的大磁铁

最近，另一种脑成像技术被开发出来，并继续成为今天流行的诊断工具:磁共振成像(MRI)。MRI使用强大的磁场来创建大脑的详细3D图像。有关MRI工作原理的更多信息，请参阅这篇年轻心灵前沿文章[4］．磁共振成像图像中的不同亮度水平有助于医生确定组织的身份和健康状况(图2 b)．核磁共振成像图像可以从几乎任何角度显示大脑的“切片”(图2 c) [5］．医生研究这些核磁共振成像“切片”，以发现任何表明疾病或失调的异常。

MRI比PET更有效地测量的异常之一是大脑的萎缩。例如，核磁共振成像显示海马体大脑萎缩，这是阿尔茨海默症的一个特征。当症状仍然轻微时，MRI通常显示AD患者的海马体尺寸比健康人小15-25% [3.］．因此，使用MRI，医生可以观察大脑中AD的程度，而不仅仅依赖于患者的行为。

核磁共振成像在识别患者的AD阶段也很有用，告诉医生疾病已经发展到什么程度。大脑萎缩的范围越广，AD的阶段就越严重。了解AD的阶段可以帮助医生为患者定制治疗，而不是提供一刀切的治疗。此外，MRI有助于将AD与其他神经退行性疾病和痴呆症类型区分开来[3.］．

神经成像在医学上的发展用途

使用神经成像工具来诊断神经退行性疾病有助于医生更好地治疗患者，因为这些工具给了医生更多的时间来治疗和减缓神经退行性疾病的影响。由于化学变化发生在疾病进展的早期，PET是任何神经退行性疾病初始阶段的首选诊断方法。然而，随着疾病的发展，MRI变得越来越有用，因为它可以检测到大脑的萎缩[3.］．这两种技术一起提供了更准确的诊断。

不幸的是，大多数神经退行性疾病，包括AD，都是无法治愈的。此外，随着时间的推移，阿尔茨海默病患者会失去自我认同，从而导致挫败感和无助感。图3展示了一个患有AD的艺术家如何最终忘记了自己的外表——想象一下忘记了自己的长相!准确的诊断对于帮助医生缓解患者的这种负面情绪非常重要，这就是我们依赖神经影像学的原因。神经成像数据使我们能够在症状恶化之前控制症状，并帮助家属应对患者经历的变化。新的研究正在探索使用核磁共振成像和PET来识别有患AD风险的人的可能性，以便对他们进行密切监测，从而可以更早地诊断。其他研究使用核磁共振成像和PET脑成像来寻找可能的治疗方案和减缓疾病进展的方法。

总的来说，PET和MRI是诊断神经退行性疾病的好工具。早期发现可以改善患者在整个病程中的生活质量，并使患者有时间为他们将面临的变化做准备。研究人员研究PET和MRI图像，以更深入地了解神经退行性变，帮助开发新的治疗方法，并改进现有的治疗方法。有一天，神经成像甚至可能成为找到阿尔茨海默病治愈方法的关键!然而，重要的是要注意，神经成像并不是一个完美的解决方案，也不是医生使用的唯一工具。它是众多帮助医生和科学家理解并最终治愈神经退行性疾病的工具之一。

术语表

神经影像学：↑通过颅骨拍摄大脑照片以显示大脑的结构和/或功能。

神经性疾病：↑一种随着时间的推移导致脑组织损耗的脑部疾病。“Neuro”意为神经细胞;“退化”的意思是消耗。

阿尔茨海默病：↑一种神经退行性疾病，通常与长期记忆丧失有关。

痴呆：↑当大脑因疾病而受损时出现的一系列症状。痴呆症通常是不可逆的，随着时间的推移会恶化，并导致心理功能丧失和生活质量下降。

海马体：↑海马:大脑两侧发现的海马状结构它与学习、记忆和情绪有关。

正电子发射断层摄影术：↑一种使用化学示踪剂追踪异常大脑活动的神经成像技术。

磁共振成像：↑一种利用磁场和无线电波为大脑拍照的神经成像技术。

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

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参考文献

[1]↑谭少勇，叶志强，2014。安东尼奥·莫尼兹(1874-1955):额叶切除术的先驱和诺贝尔奖得主。新加坡医科大学．55:175-6。doi: 10.11622 / smedj.2014048

[２]↑Loudjani, S.， Narayanan, S.， Haqqani, A.， and Badhwar, A. 2020。你的血液怎么知道你的大脑有病．前面。年轻人的心灵。8:561561。doi:10.3389 / frym.2020.561561

[3]↑约翰逊，K. A.，福克斯，北卡罗来纳，斯珀林，R. A.和克伦克，W. E. 2012。阿尔茨海默病的脑成像。冷泉港。教谕。地中海．2: a006213。doi: 10.1101 / cshperspect.a006213

[4]↑Amanamba, U.， Sojka, A.， Harris, S.， Bucknam, M.和Hegdé， J. 2020。一扇通往大脑的窗户:fMRI如何帮助我们了解我们大脑里正在发生的事情．前面。年轻人的心灵。8:484603。doi:10.3389 / frym.2020.484603

［5］↑伯杰，2002年。磁共振成像。BMJ．324:35。doi: 10.1136 / bmj.324.7328.35