一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，睡眠期間測量的腦電波可在癥狀出現(xiàn)前數(shù)年預(yù)測認(rèn)知障礙。

麻總百瀚

3月4日

麻總百瀚（Mass General Brigham，MGB）的研究人員發(fā)現(xiàn)腦電波模式的細(xì)微差異可預(yù)測哪些受試者日后將被診斷為認(rèn)知障礙。這項(xiàng)發(fā)表于《阿爾茨海默病雜志》（Journal of Alzheimer's Disease）的研究指出，可穿戴腦電圖設(shè)備或能幫助識別失智癥高危人群，為早期干預(yù)鋪平道路。

研究于2025年3月4日發(fā)表在《Journal of Alzheimer's Disease》（最新影響因子：3.4）雜志上

麻總百瀚的研究人員開發(fā)了一種人工智能（AI）工具，該工具利用腦電圖（EEG）分析睡眠期間記錄的腦電波活動(dòng)。腦電圖是一種非侵入性技術(shù)，通過放置在頭皮上的傳感器測量大腦的電活動(dòng)。這一人工智能工具是基于一組 65 歲以上女性的睡眠研究數(shù)據(jù)開發(fā)的，這些女性被追蹤了 五 年。

"通過新型精密分析技術(shù)、先進(jìn)信息論工具與人工智能的結(jié)合，我們能夠檢測睡眠期間腦電波模式的細(xì)微變化，這些變化可預(yù)示未來認(rèn)知障礙，為癥狀出現(xiàn)前數(shù)年的干預(yù)提供機(jī)會(huì)窗口，"研究第一作者、哈佛醫(yī)學(xué)院（Harvard Medical School）附屬麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital，MGH 麻總百瀚創(chuàng)始成員）麻醉重癥與疼痛醫(yī)學(xué)科研究員 Shahab Haghayegh 博士指出。

Haghayegh 團(tuán)隊(duì)分析的數(shù)據(jù)最初采集自一項(xiàng)針對女性骨折風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立試驗(yàn)。該研究對 65 歲及以上女性進(jìn)行認(rèn)知測試的時(shí)間節(jié)點(diǎn)與睡眠研究（含夜間腦電圖監(jiān)測）基本同步。研究團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)追蹤了初始睡眠研究時(shí)認(rèn)知功能正常的 281 名受試者，并在五年后復(fù)測相同認(rèn)知量表。二次評估顯示，其中 96 名女性已出現(xiàn)認(rèn)知障礙。

研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用前沿信息論技術(shù)從睡眠監(jiān)測腦電圖數(shù)據(jù)中提取腦電波模式。通過人工智能分析發(fā)現(xiàn)，后續(xù)出現(xiàn)認(rèn)知障礙的個(gè)體在癥狀顯現(xiàn)前已存在細(xì)微腦電波特征改變，尤以深度睡眠期伽馬波段頻率變化為著。該 AI 工具成功識別出 85% 的后續(xù)認(rèn)知障礙者，總體準(zhǔn)確率達(dá) 77%。

基于單變量與多變量腦電圖分析特征的認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測

A) 整夜低密度腦電監(jiān)測系統(tǒng)布局示意圖

B) 分別計(jì)算各睡眠階段及頻段（方法詳見技術(shù)部分）的單變量分析指標(biāo)（相對功率）與多變量腦電圖分析指標(biāo)[總相關(guān)性(TC)、雙總相關(guān)性(DTC)、O信息及S信息]。各色圓圈代表單電極統(tǒng)計(jì)信息（色標(biāo)與A圖一致），維恩圖灰色區(qū)域表征多變量分析指標(biāo)測得的電極間共享信息，括號內(nèi)數(shù)值表示計(jì)算指標(biāo)時(shí)采用的交互作用階數(shù)。在成對交互作用（階數(shù)=2）時(shí)，TC=DTC=互信息，故僅計(jì)算TC指標(biāo)

C) 整合單變量與多變量腦電圖分析特征，作為機(jī)器學(xué)習(xí)算法輸入以開發(fā)認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)的早期生物標(biāo)志物

研究者表示，該發(fā)現(xiàn)或能在認(rèn)知障礙發(fā)生數(shù)年前識別高�；颊�，預(yù)示可穿戴腦電圖設(shè)備或能發(fā)展為預(yù)測認(rèn)知能力下降的強(qiáng)效工具。早期識別可為個(gè)體贏得干預(yù)時(shí)間窗，通過治療介入與生活方式調(diào)整維護(hù)認(rèn)知健康。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)需在更廣泛人群（含男性及多元群體）中驗(yàn)證結(jié)論，以確認(rèn)深度睡眠伽馬波活動(dòng)改變與未來認(rèn)知障礙的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)前研究局限在于僅采用單次夜間睡眠數(shù)據(jù)，但資深作者、哈佛醫(yī)學(xué)院附屬布萊根婦女醫(yī)院（Brigham and Women's Hospital，BWH）睡眠與晝夜節(jié)律醫(yī)學(xué)科生理學(xué)家 Kun Hu 博士指出，多晚監(jiān)測數(shù)據(jù)或具更高預(yù)測價(jià)值。

"FDA 批準(zhǔn)的新阿爾茨海默病療法僅對失智癥早期階段有效，" Hu 博士表示，"在認(rèn)知能力下降癥狀出現(xiàn)前實(shí)施干預(yù)，療效或?qū)�顯著提升。"

該研究還揭示另一突破方向：調(diào)控睡眠期腦電活動(dòng)或可降低認(rèn)知能力下降風(fēng)險(xiǎn)。Haghayegh 與 Hu 團(tuán)隊(duì)正設(shè)計(jì)臨床試驗(yàn)，評估電刺激能否改變睡眠腦電模式以延緩認(rèn)知能力下降。

"本研究的革命性在于僅需單次夜間腦電圖記錄即可識別高危人群，" Haghayegh 強(qiáng)調(diào)，"這或?qū)�徹底革新失智癥預(yù)防策略。"

創(chuàng)立于1994年的麻總百瀚

參考文獻(xiàn)

Source：Mass General Brigham

Brain waves measured during sleep predict cognitive impairment years before symptoms appear, study finds

Reference：

Haghayegh S, Herzog R, Bennett DA, et al. Predicting future risk of developing cognitive impairment using ambulatory sleep EEG: Integrating univariate analysis and multivariate information theory approach. Journal of Alzheimer’s Disease. 2025;0(0). doi:10.1177/13872877251319742

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       原文標(biāo)題 : 睡眠期間測量的腦電波可在癥狀出現(xiàn)前數(shù)年預(yù)測認(rèn)知障礙