一個多世紀以來，神經科學家一直在根據功能來區分大腦區域和系統。根據大腦連接的網路方法，阿茲海默症（AD）中出現的認知功能障礙是由於在大規模大腦網路中相互連接的多個專門大腦系統失靈所致。透過分析不同大腦網絡的功能連接性，研究人員發現，與健康的老齡大腦相比，阿茲海默症破壞的大腦區域超出了與記憶相關的區域，並且與通常與疾病相關的因素（如澱粉樣蛋白beta 水平）無關。

然而，目前還不清楚大腦網路的變化是如何隨著失智症嚴重程度而變化的，也不清楚這些變化是否有別於健康老化大腦網路的變化。了解這些變化對於確定與老年癡呆症相關的大腦和認知功能障礙的原因非常重要。

德州大學達拉斯分校的研究人員測量了不同年齡和癡呆狀態的人的大腦功能網絡組織，以確定是否存在差異。

研究的通訊作者加甘-維格（Gagan Wig）說：”一些阿茲海默症伴隨的大腦功能障礙可能在很早的階段就能檢測到，甚至在阿茲海默症確診在前的輕度認知障礙期間也能檢測到，這些功能障礙超出了記憶和注意力的範圍。”

研究人員透過阿茲海默症神經影像學倡議（ADNI）招募了601名年齡在55至96歲之間的參與者參與研究。其中，326 人認知健康，275 人認知受損。基線檢查包括記憶力、精神狀態和臨床失智症評級，以及是否有澱粉樣蛋白β病變。澱粉樣β肽是在註意力缺失症患者大腦中發現的斑塊的主要成分。

大腦功能連結分析使用功能性磁振造影（fMRI）數據來研究大腦不同區域的訊號是如何相互關聯的。研究人員利用作為ADNI一部分收集的fMRI和結構性核磁共振影像，計算了每位參與者的大腦系統分離度，即大腦各功能係統的分離程度。研究人員還計算了特定類型大腦系統的分離程度，包括感覺-運動系統和所謂的聯想系統，後者負責整合和保留訊息，並監督注意力、記憶和語言。

阿茲海默症和老化與大腦網路中斷的不同模式有關

研究人員發現，老年癡呆症和健康老化與不同的大腦網路破壞模式有關。注意力缺失症影響了聯想網絡和感覺運動網絡的連結性，而老化則僅限於認知網絡的破壞。

Wig說：”在健康的衰老過程中，變化似乎主要集中在聯想系統上。感覺和運動系統通常是穩定的。利用我們現在掌握的大腦掃描數據，我們可以解釋與年齡相關的大腦差異，觀察癡呆症嚴重程度的獨特變化。透過探索，我們發現癡呆症的惡化不僅與聯想系統的改變有關，還與感覺和運動系統的改變有關。”

研究人員說，他們的發現表明，阿茲海默症所影響的網路互動比健康老化所影響的網路互動更廣泛。

研究的第一作者張紫薇說：「在沒有表現出任何認知障礙的老年人中，相互作用主要是在執行類似功能的大腦區域之間或大腦系統內部。然而，在確診為阿茲海默症在氏症的患者中，執行不同功能（如視覺處理和記憶）的區域之間的相互作用也發生了變化。”

大腦網路中與阿茲海默症相關的變化與通常與疾病相關的其他因素（如澱粉樣β水平）無關。這或許可以解釋，為什麼一些患有澱粉樣蛋白斑塊或tau纏結等典型阿茲海默症病變的人認知能力仍然不受影響。

Wig說：『我們逐漸意識到，我們一直關注的目標可能還不夠充分，包括澱粉樣蛋白是阿茲海默症罪魁禍首的觀點。我們一直在尋找量化阿茲海默症功能障礙的其他方法，在這篇論文中，我們表明即使考慮到澱粉樣蛋白負擔，迴路功能障礙仍然存在。”

這種腦網絡功能障礙可能是描述與阿茲海默症相關的認知障礙的新方法，並可能為潛在的治療提供一個標靶。

“這些觀察結果為確定阿茲海默症和其他形式癡呆症早期影響最大的行為障礙類型提供了重要線索。隨著我們不斷改善基於大腦網路的阿茲海默症生物標誌物，我們正在研究一種新的、獨特的資訊來源，以幫助診斷阿茲海默症和衡量健康人的患病風險。”

這項研究發表在《神經科學期刊》（Journal of Neuroscience）。