阿尔茨海默病与额颞叶痴呆中功率与功能连接改变的定量脑电特征

脑电波为何与记忆丧失相关

痴呆影响着数以百万计的家庭，但医生在早期区分不同类型的病症时仍然面临困难。本研究提出了一个简单却有力的问题：仅凭在受试者闭眼静息时记录几分钟的脑电波，能否发现可靠的迹象，区分阿尔茨海默病、额颞叶痴呆和正常老化？通过精确测量这些脑电波的强度与协调性，研究者希望找到实用、低成本的标志物，从而支持更早、更准确的诊断。

两种常见但不同的脑部疾病

阿尔茨海默病与额颞叶痴呆都会导致认知能力的逐步丧失，但它们损害大脑的方式不同。阿尔茨海默病通常首先侵袭与记忆相关的区域，初期在老年人中表现为健忘。额颞叶痴呆更常在中年发病，随着额叶和颞叶退化，个性、行为与语言发生改变。由于症状可能重叠，医生常常难以判断具体病因。作者采用脑电图（EEG）——一种记录大脑电活动的无创方法——来检验脑电“节律”和连接性是否能够将这些疾病彼此以及与正常老化区分开来。

倾听大脑的隐性节律

研究团队分析了来自88位受试者的公开EEG数据集：其中36例为阿尔茨海默病，23例为额颞叶痴呆，29例为认知正常的老年人。所有受试者闭眼静卧，头皮上的19个传感器记录到脑电活动。研究者聚焦于五个常见频带——慢速的δ（δ）与θ（theta），中频的α（alpha），以及更快的β（beta）与γ（gamma）。首先，他们测量了不同脑区（如额叶、颞叶、顶叶和枕叶）中每种波的功率或强度。接着，通过追踪传感器对之间波形的同步程度，检验这些区域之间的“对话”有多好。利用网络分析，他们将这些连接总结为边强度（单个连接）与节点强度（每个区域的整体连接性）。

头皮上功率分布的模式

一个明显的发现是，健康老年人的α波总体上比阿尔茨海默病和额颞叶痴呆组更强，阿尔茨海默病在颞叶和顶叶区域尤为显著，而两种疾病在枕叶（后脑）也在α和β频段表现出较弱的功率。在健康大脑中，功率在叶区与频带间分布更为多样，表明活动模式丰富且差异化。阿尔茨海默病的大脑呈现更不均衡的组合，在某些区域相对增加慢波并减少快波；而额颞叶痴呆则表现为更均一、平坦的谱型。这些特定节律在何处以及以何种强度出现的差异——特别是在δ、θ、α和γ频段——暗示两类痴呆以不同的空间模式改变脑活动，可能有助于患者分类。

脑区如何保持联系

当研究者检视连接性时，对比更加鲜明。与健康成年人相比，阿尔茨海默病患者在大多数频段中许多脑区对之间的连接较弱，表明通信出现广泛性破坏。额颞叶痴呆在慢速δ与θ频段也显示连接性下降，但显著的是，在β频段其连接强度比阿尔茨海默病和对照组都更强。按具体脑叶来看，阿尔茨海默病在额叶与颞叶的连接性尤其降低，而额颞叶痴呆在颞叶受损最明显，但额叶连接相对保存较好。总体而言，额颞叶痴呆介于正常老化与阿尔茨海默病之间：明显受损，但比阿尔茨海默病的全局断联程度要轻。

这对患者可能意味着什么

综合来看，该研究表明简短的静息EEG记录包含痴呆的双重指纹：关键脑节律强度的变化以及脑区之间协调性的改变。阿尔茨海默病呈现为在特定区域α和β功率减弱并伴随广泛的网络崩解，而额颞叶痴呆则表现为更均一的功率变化和选择性、频带特异的连接性变化，尤以颞叶为甚。尽管这些结果需要在更大、更多样化的样本中验证，但它们指向了简单且经济的EEG测量方法，可能帮助临床医生更早区分痴呆类型、指导后续检查，并最终支持更有针对性的治疗和照护。

引用: Iqbal, S., Nisar, H. & Yeap, K.H. Quantitative EEG signatures of power and functional connectivity alterations in Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia. Sci Rep 16, 12158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42452-9

关键词: 脑电图, 阿尔茨海默病, 额颞叶痴呆, 脑连接性, 生物标志物