[发明专利]测量和监测神经变性的系统和方法

说明书

一种用于测量和监测受试者的神经变性、特别是临床前阿尔茨海默病的系统，该系统包括：采集模块，其被配置成从感知上隔离的受试者采集具有多个EEC通道的脑电图信号(101)；计算模块，其被配置成提取代表神经变性的至少一个EEC指标(102)；以及评估模块，其被配置成评估至少一个EEC指标并提取神经变性指数(103)。EEC指标选自包括以下的组：至少一个频带中的加权符号互信息、至少一个频带中计算的功率谱密度、中值谱频率、谱熵、算法复杂度。

技术领域

本发明涉及通过评估神经标记物的变化来测量和监测神经变性的领域。具体地，本发明涉及使用脑电图测量来监测临床前阿尔茨海默病受试者中的特定神经标记物的改变。

背景技术

阿尔茨海默病(AD)是最常见的痴呆症形式，据估计占病例的60-80％。阿尔茨海默病的病理生理过程在症状出现前很多年就开始了。尽可能早地诊断阿尔茨海默病是必要的，因为如果在病程早期、在发生严重脑损害之前进行治疗，患者将更可能受益于疾病改善治疗。因此，开发对阿尔茨海默病的早期“临床前”阶段敏感的神经标记物非常重要，甚至在轻度认知缺损(MCI)发生之前也是如此。在临床前阶段，受试者认知上未受损，但显示皮质淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积的证据，这被认为是阿尔茨海默病的病理级联中的最上游的过程，并且通过淀粉样蛋白PET或脑脊液(CSF)中淀粉样蛋白-β_1-42和淀粉样蛋白-β_1-42/淀粉样蛋白-β_1-40的比率降低来测量皮质淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积。Aβ沉积可能与通过tau PET或升高的CSF磷酸化tau测量的病理性tau沉积有关，并且与神经变性有关，所述神经变性通过阿尔茨海默病样模式中升高的CSF总tau、¹⁸F-氟脱氧葡萄糖(¹⁸F-FDG)PET代谢减退和MRI上的萎缩来显示。然而，这些成像技术不容易获得，并且在购买设备方面也很昂贵。

阿尔茨海默病的神经标记物不仅对于识别处于临床前阿尔茨海默病高风险的个体很重要，而且对于更好地理解疾病进展的病理生理过程也很重要。

在这种情况下，EEG由于其众多优点而代表了一种有趣的替选方案，因为它是一种以良好的时间分辨率直接测量神经活动的非侵入性、廉价且可再现的技术。

已有关于EEG神经标记物在轻度认知缺陷和阿尔茨海默病中的应用的大量文献，例如频谱测量和脑区之间的同步。阿尔茨海默病或MCI患者通常表现出脑活动摆动减慢、EEG复杂度降低以及同步性降低。alpha功率降低与海马萎缩和较低的认知状态相关。越来越多的证据显示阿尔茨海默病的目标是与认知功能相关的皮质神经元网络，这通过远程网络中功能连接性的损害来揭示。存在使用EEG或脑磁图(MEG)的功能连接性的若干类型的测量方法，包括频谱相干性、同步似然性或信息理论指数。AD中已经描述了alpha相干性的降低、delta总相干性的增加和异常的alpha额顶(fronto-parietal)耦合。MCI和AD显示alpha和beta同步可能性的降低。一项针对具有主观记忆主诉的老年人中的EEG研究发现与皮质淀粉样蛋白负荷之间没有关联，而另一项在认知正常的具有阿尔茨海默病风险的个体中使用MEG的研究显示在默认模式网络(DMN)中的FC发生了改变。然而，EEG特性作为神经标记物用于评估临床前阿尔茨海默病的有效性尚未确定，因为大多数研究集中于症状出现后疾病晚期阶段的EEG神经标记物。

本发明提出了一种使用对阿尔茨海默病临床前阶段敏感的神经标记物来测量和监测受试者的神经变性的系统和方法。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种测量和监测受试者的神经变性的系统，所述系统包括：

-采集模块，其被配置成从感知上隔离的受试者采集具有多个EEG通道的脑电图信号；

-计算模块，其被配置成提取表示神经变性的至少一个EEG指标；以及

-评估模块，其被配置成评估至少一个EEG指标并提取神经变性指数。