VR Spots Alzheimer疾病中的导航问题

2014年，UCL教授联合授予了诺贝尔生理学或医学奖，以“发现脑中定位系统的细胞”。基本上，这意味着大脑包含我们所在的心理“卫星”，我们已经在哪里，以及如何找到我们的方式。

这种内部卫星导航系统的一个关键组成部分是大脑中一个被称为嗅内皮层的区域。这是阿尔茨海默病中最先受损的区域之一，这或许可以解释为什么“迷路”是这种病的最初症状之一。然而，用于临床诊断这种情况的纸笔认知测试无法测试导航困难。

与伦敦大学学院的尼尔·伯吉斯教授合作，由奥基夫教授之前的博士生丹尼斯·陈博士领导的剑桥大学临床神经科学系的科学家团队，开发并试验了一种VR导航测试，用于有痴呆风险的患者。他们的研究结果发表在今天的《大脑》杂志上。

在测试中，患者持续VR耳机，并在模拟环境内行走时进行导航测试。成功完成任务需要完整的Entorhinal Cortex的功能，因此陈议员的团队假设早期阿尔茨海默病的患者将对测试不成比例地影响。

该团队从剑桥大学医院招募了45名温和认知障碍（MCI），NHS信托温和的认知障碍和记忆诊所。MCI患者通常表现出记忆障碍，但是MCI可以表现出早期的阿尔茨海默氏症，但它也可能是由其他条件引起的，例如焦虑甚至正常老化。因此，建立MCI的原因对于确定受影响的人在未来发展痴呆症的风险至关重要。

研究人员在他们的轻度认知障碍患者中采集了脑脊液(CSF)样本，以寻找潜在阿尔茨海默病的生物标记物，其中12例检测呈阳性。研究人员还招募了41名年龄匹配的健康对照组进行对比。

所有MCI患者在导航任务上表现比健康控制更差。然而，该研究产生了两个至关重要的额外观察。首先，患有阳性CSF标记的MCI患者 - 表明存在阿尔茨海默病的存在，从而将它们处于痴呆症的风险，比未来痴呆风险低的阴性CSF标记的患者更差。

其次，VR导航任务在区分这些低风险和高风险的轻度认知障碍患者方面比目前使用的一系列测试更好，这些测试被认为是诊断早期阿尔茨海默氏症的黄金标准。陈博士说:“这些结果表明，虚拟现实导航测试可能比我们目前在临床和研究中使用的测试更能识别早期阿尔茨海默氏症。”

虚拟现实技术还可以帮助未来药物的临床试验，这些药物旨在减缓甚至阻止阿尔茨海默病的发展。目前，药物试验的第一阶段包括在动物身上进行试验，通常是在老鼠身上进行试验。为了确定这种疗法是否有效，科学家们通过水迷宫等测试来研究它们对导航的影响。在水迷宫中，老鼠必须知道不透明水池表面下隐藏平台的位置。如果发现新的药物可以改善对这项任务的记忆，他们将在人类受试者身上进行试验，但使用的是文字和图片记忆测试。动物模型和人类参与者之间的记忆测试缺乏可比性，这是目前临床试验的一个主要问题。

“支撑导航的脑细胞在啮齿动物和人类身上是相似的，所以测试导航可以让我们克服阿尔茨海默氏症药物试验中的障碍，并帮助将基础科学发现转化为临床应用，”陈博士说。“我们多年来一直想做这件事，但直到现在，虚拟现实技术才发展到可以在患者身上进行这项研究的程度。”

事实上，陈博士认为，技术在诊断和监测阿尔茨海默氏症方面可能会发挥关键作用。他正在与剑桥大学移动、可穿戴系统和增强智能中心(Cambridge’s Centre for Mobile, Wearable Systems and Augmented Intelligence)的塞西莉亚·马斯科洛(Cecilia Mascolo)教授合作，开发用于检测疾病和监测病情发展的应用程序。这些应用程序可以在智能手机和智能手表上运行。除了寻找我们导航方式的变化外，这些应用程序还将跟踪睡眠和交流等其他日常活动的变化。

陈博士说:“我们知道，早在症状显现之前，阿尔茨海默氏症就会影响大脑。”“我们已经到了可以利用日常科技在我们意识到疾病的警告信号之前就发现它们的地步。我们生活在一个移动设备几乎无处不在的世界，所以基于应用程序的方法有潜力以最小的额外成本诊断阿尔茨海默氏症，其规模远远超过大脑扫描和其他当前的诊断方法。”