Alzheimer's & Dementia：视觉短时记忆中的神经退化与补偿，轻度认知障碍患者的脑功能适应

轻度记忆性认知障碍（aMCI）是阿尔茨海默病（AD）的前驱阶段，其核心症状表现为记忆丧失。然而，不同患者在病理进展中的认知表现存在显著差异，这提示了潜在的神经适应机制可能有助于维持认知功能。本研究探讨了视觉短时记忆（VSTM）作为一种行为标志物在aMCI患者中的表现及其与神经退化和补偿的关系。

研究招募了55名aMCI患者和68名健康对照（NC），通过改进的颜色变化检测任务评估VSTM功能，并结合多模态神经成像技术（包括结构磁共振和功能磁共振），分析脑区萎缩、功能连接与VSTM表现之间的关系。研究发现，在aMCI患者中，右侧额中回（MFG）灰质体积与VSTM表现显著相关，而内侧颞叶（MTL）的相关性仅在健康对照组中存在。此外，aMCI患者的VSTM表现主要依赖于额叶的结构连接，而健康对照组的VSTM表现则依赖于更加广泛的额叶和MTL连接。

本研究采用改进的颜色变化检测任务评估视觉短时记忆。在任务中，参与者需要记忆一定数量的彩色方块，随后识别是否发生变化。研究通过两组间比较，分析VSTM任务中的准确性、反应时间及记忆容量的差异。同时，使用结构磁共振成像分析灰质体积的萎缩区域，并进一步利用功能磁共振成像分析不同脑区之间的功能连接特征。此外，通过将aMCI患者根据MTL萎缩程度分组，研究了MTL退化对VSTM与额叶关联的影响。

图1：视觉变化检测任务的实验设计及表现

研究结果显示，与健康对照组相比，aMCI患者在VSTM任务中的准确性和记忆容量显著降低，尤其是在较高记忆负荷条件下表现更差。在aMCI患者中，右侧额中回的灰质体积显著与VSTM表现相关，这种相关性在MTL萎缩更严重的患者中尤为突出。功能连接分析表明，aMCI患者的右侧额中回与MTL之间的功能连接显著增强，可能反映了脑功能的补偿机制。此外，白质连接分析显示，aMCI患者的VSTM表现主要与额叶-顶叶和额叶-MTL连接相关，而健康对照组的VSTM表现则依赖于更广泛的连接模式，包括额叶、MTL和顶叶区域。

图2：aMCI组与NC组的脑区灰质体积差异，左侧内侧颞叶和右侧额中回在aMCI组中显著萎缩

本研究揭示了在aMCI阶段，由于MTL的退化，VSTM的神经基础发生了重组，表现为对额叶功能的依赖增加。这一补偿机制可能有助于在疾病早期阶段维持认知功能，为早期干预提供了潜在的靶点。此外，研究指出，通过结合非侵入性脑刺激技术，如经颅磁刺激（TMS），或许可以进一步增强这种额叶补偿机制，从而延缓认知衰退。

原始出处：

Xie, Y., Zhao, T., Zhang, W., et al. Neural deterioration and compensation in visual short-term memory among individuals with amnestic mild cognitive impairment. Alzheimer's & Dementia, 2025. DOI: 10.1002/alz.14475