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本研究旨在探究阿尔茨海默病（AD）与额颞叶痴呆（FTD）的鉴别诊断标志物。研究人员通过对静息态脑电（EEG）进行绝对功率和功能连接（FC）分析，揭示了AD与FTD在脑电振荡模式与连接性上存在显著差异。结果表明，AD与FTD具有不同的EEG功率分布和功能连接特征，为痴呆亚型分类提供了潜在的生物标志物。
随着年龄增长，神经退行性疾病已成为影响老年人健康的重大挑战，其中痴呆是最常见的类型。在众多痴呆亚型中，阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）和额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）是两种主要的类型。尽管它们有不同的病理特征和临床表现，但在疾病早期阶段，仅凭临床症状进行准确区分仍存在挑战，常常导致误诊。因此，寻找客观、无创且敏感的生物标志物，以辅助痴呆的早期诊断和亚型鉴别，成为神经科学领域一项迫切的需求。大脑就像一个复杂的电路网络，神经元的电信号振荡与同步反映了其功能和健康状态。脑电图（Electroencephalography, EEG）技术，通过记录头皮表面的微弱电信号，为我们打开了一扇窥探大脑内部电活动的窗口。近年来，基于EEG信号计算出的功率谱特征和功能连接（Functional Connectivity, FC）指标，在痴呆的研究中展现出巨大潜力。然而，现有研究的结果并不一致，针对AD、FTD以及健康对照（Cognitively Normal, CN）人群，能够明确区分开它们的特异性脑电模式尚未得到充分确立。为了填补这一知识空白，一项旨在刻画AD与FTD之间脑电差异图谱的研究应运而生，其成果最终发表在《Scientific Reports》上。
该研究主要应用了几项关键技术方法来探究问题。首先，研究人员利用了一个公开可获取的静息态闭眼脑电数据集，该数据集包含88名年龄匹配的参与者，包括36名AD患者、23名FTD患者和29名CN对照。在数据处理阶段，他们通过韦尔奇（Welch）方法计算了不同频段（Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma）的绝对功率。为了评估大脑不同部位之间的协调性，研究采用位点间相位聚类（Inter-Site Phase Clustering, ISPC）方法计算了功能连接，并进一步通过网络统计学方法分析了边强度和节点强度，以量化连接网络的整体和局部属性。
功率分析结果揭示了显著的组间差异。
在全局层面，研究发现，与AD和FTD患者相比，认知正常对照组表现出显著更高的Alpha波功率。这表明Alpha节律的减弱可能是痴呆的一个普遍电生理特征。当分析深入至大脑不同区域时，差异变得更加具体。与对照组相比，AD患者在颞叶和顶叶区域的Alpha波功率显著降低。而AD和FTD患者在枕叶区域的Alpha和Beta波功率均显著低于对照组。通过地形图分析，研究进一步揭示，AD和FTD在不同脑叶内（Delta、Theta、Alpha、Gamma频段）存在独特且显著的功率差异。尤为重要的是，与FTD相比，AD表现出相对更为异质（即分布更不均匀）的功率分布模式。这些结果提示，不同痴呆亚型可能对应着特定的大脑区域和特定频率振荡的损害。
功能连接分析揭示了更广泛的网络损害。
研究在连接性层面发现了更为深刻的改变。与认知正常对照组相比，AD患者在多个频段（Delta、Theta、Beta、Gamma）都表现出显著降低的边强度，同时在Delta、Theta、Gamma频段的节点强度也显著降低。这描绘了一幅AD患者大脑功能连接广泛受损的图景，表明其脑网络整合与信息传递能力全面下降。对于FTD，与对照组相比，其在Delta和Theta频段的边强度和节点强度也显著降低，但有趣的是，在Beta频段，FTD的边强度和节点强度却显著高于对照组。这种在某些低频段连接减弱，而在特定高频段连接增强的模式，可能与FTD独特的病理累及额颞叶及其相关网络有关。当直接对比AD和FTD时，研究发现AD在Delta、Beta和Gamma频段的边强度和节点强度均显著低于FTD。这一发现为区分两种疾病提供了强有力的连接性证据。
总结与讨论部分，本研究通过系统的定量脑电分析，清晰勾勒出AD与FTD在静息态脑电特征上的不同轮廓。研究结论指出，阿尔茨海默病与广泛的功能连接破坏相关联，而额颞叶痴呆则保留了部分连接性，且颞叶区域相比额叶受到的影响更为显著。这些发现具有重要的科学意义和临床转化潜力。它们不仅深化了我们对两种痴呆亚型背后不同神经电生理机制的理解，更重要的是，研究结果强烈提示，基于脑电图频段功率和功能连接的改变，可以作为潜在的生物标志物，用于痴呆的诊断以及AD和FTD的鉴别分类。相较于昂贵的正电子发射断层扫描（PET）或具有侵入性的脑脊液检查，脑电图检查更为经济、便捷且完全无创，更易于在临床中推广。这项研究为开发基于脑电的辅助诊断工具奠定了坚实的科学基础，朝着实现痴呆的早期、精准鉴别诊断迈出了关键一步。
