一項新研究發現，睡眠期間測量的腦電波可在癥狀出現前數年預測認知障礙。

麻總百瀚

3月4日

麻總百瀚（Mass General Brigham，MGB）的研究人員發現腦電波模式的細微差異可預測哪些受試者日后將被診斷為認知障礙。這項發表于《阿爾茨海默病雜志》（Journal of Alzheimer's Disease）的研究指出，可穿戴腦電圖設備或能幫助識別失智癥高危人群，為早期干預鋪平道路。

研究于2025年3月4日發表在《Journal of Alzheimer's Disease》（最新影響因子：3.4）雜志上

麻總百瀚的研究人員開發了一種人工智能（AI）工具，該工具利用腦電圖（EEG）分析睡眠期間記錄的腦電波活動。腦電圖是一種非侵入性技術，通過放置在頭皮上的傳感器測量大腦的電活動。這一人工智能工具是基于一組 65 歲以上女性的睡眠研究數據開發的，這些女性被追蹤了 五 年。

"通過新型精密分析技術、先進信息論工具與人工智能的結合，我們能夠檢測睡眠期間腦電波模式的細微變化，這些變化可預示未來認知障礙，為癥狀出現前數年的干預提供機會窗口，"研究第一作者、哈佛醫學院（Harvard Medical School）附屬麻省總醫院（Massachusetts General Hospital，MGH 麻總百瀚創始成員）麻醉重癥與疼痛醫學科研究員 Shahab Haghayegh 博士指出。

Haghayegh 團隊分析的數據最初采集自一項針對女性骨折風險的獨立試驗。該研究對 65 歲及以上女性進行認知測試的時間節點與睡眠研究（含夜間腦電圖監測）基本同步。研究團隊重點追蹤了初始睡眠研究時認知功能正常的 281 名受試者，并在五年后復測相同認知量表。二次評估顯示，其中 96 名女性已出現認知障礙。

研究團隊運用前沿信息論技術從睡眠監測腦電圖數據中提取腦電波模式。通過人工智能分析發現，后續出現認知障礙的個體在癥狀顯現前已存在細微腦電波特征改變，尤以深度睡眠期伽馬波段頻率變化為著。該 AI 工具成功識別出 85% 的后續認知障礙者，總體準確率達 77%。

基于單變量與多變量腦電圖分析特征的認知障礙風險預測

A) 整夜低密度腦電監測系統布局示意圖

B) 分別計算各睡眠階段及頻段（方法詳見技術部分）的單變量分析指標（相對功率）與多變量腦電圖分析指標[總相關性(TC)、雙總相關性(DTC)、O信息及S信息]。各色圓圈代表單電極統計信息（色標與A圖一致），維恩圖灰色區域表征多變量分析指標測得的電極間共享信息，括號內數值表示計算指標時采用的交互作用階數。在成對交互作用（階數=2）時，TC=DTC=互信息，故僅計算TC指標

C) 整合單變量與多變量腦電圖分析特征，作為機器學習算法輸入以開發認知障礙風險的早期生物標志物

研究者表示，該發現或能在認知障礙發生數年前識別高危患者，預示可穿戴腦電圖設備或能發展為預測認知能力下降的強效工具。早期識別可為個體贏得干預時間窗，通過治療介入與生活方式調整維護認知健康。

研究團隊強調需在更廣泛人群（含男性及多元群體）中驗證結論，以確認深度睡眠伽馬波活動改變與未來認知障礙的關聯性。當前研究局限在于僅采用單次夜間睡眠數據，但資深作者、哈佛醫學院附屬布萊根婦女醫院（Brigham and Women's Hospital，BWH）睡眠與晝夜節律醫學科生理學家 Kun Hu 博士指出，多晚監測數據或具更高預測價值。

"FDA 批準的新阿爾茨海默病療法僅對失智癥早期階段有效，" Hu 博士表示，"在認知能力下降癥狀出現前實施干預，療效或將顯著提升。"

該研究還揭示另一突破方向：調控睡眠期腦電活動或可降低認知能力下降風險。Haghayegh 與 Hu 團隊正設計臨床試驗，評估電刺激能否改變睡眠腦電模式以延緩認知能力下降。

"本研究的革命性在于僅需單次夜間腦電圖記錄即可識別高危人群，" Haghayegh 強調，"這或將徹底革新失智癥預防策略。"

創立于1994年的麻總百瀚

參考文獻

Source：Mass General Brigham

Brain waves measured during sleep predict cognitive impairment years before symptoms appear, study finds

Reference：

Haghayegh S, Herzog R, Bennett DA, et al. Predicting future risk of developing cognitive impairment using ambulatory sleep EEG: Integrating univariate analysis and multivariate information theory approach. Journal of Alzheimer’s Disease. 2025;0(0). doi:10.1177/13872877251319742

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       原文標題 : 睡眠期間測量的腦電波可在癥狀出現前數年預測認知障礙