虚拟现实可以发现早期阿尔茨海默病的导航问题

剑桥大学的一项新研究表明，虚拟现实(VR)可以比目前使用的“金标准”认知测试更准确地识别早期阿尔茨海默病。

这项研究强调了新技术在帮助诊断和监测阿尔茨海默病等疾病方面的潜力。在英国，阿尔茨海默病影响着超过52.5万人。

2014年，伦敦大学学院的约翰·奥基夫教授因“发现了构成大脑定位系统的细胞”而被联合授予诺贝尔生理学或医学奖。从本质上讲，这意味着大脑包含了一个心理“卫星导航”，告诉我们现在在哪里，去过哪里，以及如何找到周围的路。

这种内部卫星导航的一个关键组成部分是大脑中被称为内嗅皮层的区域。这是阿尔茨海默病中最先受损的区域之一，这也许可以解释为什么“迷路”是该疾病的最初症状之一。然而，纸笔认知测试用于临床诊断的病症均无法检测为导航困难。

剑桥大学临床神经科学系的一个科学家团队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，在有患痴呆症风险的患者中开发并试验了VR导航测试。他们的研究结果发表在今天的杂志上大脑．

在测试中，患者戴上VR头盔，在模拟环境中行走时进行导航测试。成功完成这项任务需要内嗅皮层的完整功能，因此陈博士的团队假设，早期阿尔茨海默病患者在测试中会受到不成比例的影响。

研究小组招募了45名患者轻度认知障碍(MCI)来自剑桥大学医院NHS信托轻度认知障碍和记忆诊所。轻度认知障碍患者通常表现出记忆障碍，但虽然轻度认知障碍可能表明早期阿尔茨海默氏症，但它也可能是由焦虑甚至正常衰老等其他疾病引起的。因此，确定MCI的原因对于确定受影响的个体未来是否有患痴呆症的风险至关重要。

研究人员从MCI患者中提取了脑脊液(CSF)样本，以寻找潜在阿尔茨海默病的生物标志物，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比较。

所有轻度认知障碍患者在导航任务上的表现都比健康对照组差。然而，这项研究产生了两个重要的额外观察结果。首先，脑脊液标记物呈阳性的MCI患者(表明存在阿尔茨海默病，从而使他们有发展为痴呆的风险)表现比脑脊液标记物呈阴性、未来患痴呆风险低的患者更差。

其次，VR导航任务在区分这些低风险和高风险MCI患者方面比目前使用的一系列被认为是早期阿尔茨海默氏症诊断金标准的测试更好。

陈博士说:“这些结果表明，VR导航测试可能比我们目前在临床和研究中使用的测试更好地识别早期阿尔茨海默病。”

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停止阿尔茨海默病的进展。目前，药物试验的第一阶段包括在动物身上进行测试，通常是在疾病的小鼠模型上进行。为了确定治疗是否有效，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，老鼠必须学会在不透明的水池表面下隐藏平台的位置。如果发现新的药物可以改善这一任务的记忆，他们就会进行试验人类被试但是使用文字和图片记忆测试。动物模型和人类参与者之间缺乏记忆测试的可比性是当前临床试验的一个主要问题。

“支持导航的脑细胞在啮齿动物和人类中是相似的，所以测试导航可能会让我们克服阿尔茨海默氏症药物试验中的这个障碍，并有助于将基础科学发现转化为实际应用临床使用陈博士说。“我们多年来一直想这么做，但直到现在VR技术已经发展到我们可以轻松进行这项研究的程度病人．"

事实上，陈冯富珍认为，技术可以在诊断和监测阿尔茨海默病方面发挥关键作用。他正在与剑桥大学移动、可穿戴系统和增强智能中心的塞西莉亚·马斯科洛教授合作，开发用于检测疾病并监测其进展的应用程序。这些应用程序将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，这些应用程序还会跟踪其他方面的变化日常活动比如睡眠和交流。

陈博士说:“我们知道，早在症状出现之前，阿尔茨海默病就会影响大脑。”“在我们意识到疾病的警告信号之前，日常技术就可以用来发现它们。

“我们生活在一个移动设备几乎无处不在的世界，因此基于应用程序的方法有可能以最小的额外成本诊断阿尔茨海默病，其规模远远超过大脑扫描和其他当前的诊断方法。”