剑桥大学的一项新研究表明，虚拟现实（VR）识别早期阿尔茨海默病的准确度高于目前使用的“金标准”认知测试。
该研究凸显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，该病在英国影响着超过52.5万人。
2014年，伦敦大学学院的John O’Keefe教授因发现“构成大脑定位系统的细胞”而与他人共同获得诺贝尔生理学或医学奖。简而言之，这意味着大脑中存在一个关于我们身在何处、曾去过哪里以及如何找到路线的心理“导航仪”。
这一内部导航仪的关键组成部分是大脑中被称为内嗅皮层的区域。它是阿尔茨海默病最早受损的区域之一，这或许可以解释为何“迷路”是该病最早的症状之一。然而，临床上用于诊断该病的纸笔认知测试无法检测方向辨认障碍。
剑桥大学临床神经科学系的一支科学家团队在伦敦大学学院Neil Burgess教授的协作下，由Dennis Chan博士领导（他曾是O’Keefe教授的博士生），开发并在有患痴呆症风险的患者中试用了一项VR导航测试。该研究结果发表于《大脑》（Brain）期刊。
在测试中，患者佩戴VR头显，在模拟环境中行走并完成导航测试。要成功完成该任务，需要内嗅皮层功能完好，因此Chan博士的团队推测，早期阿尔茨海默病患者在该测试中会受到不成比例的影响。
该团队从剑桥大学医院NHS信托基金会的轻度认知障碍与记忆门诊招募了45名轻度认知障碍（MCI）患者，并得到了剑桥郡和彼得伯勒NHS基金会信托温莎研究单位的支持。MCI患者通常表现出记忆障碍，但MCI可能提示早期阿尔茨海默病，也可能由焦虑甚至正常衰老等其他情况引起。因此，确定MCI的病因对于判断受影响者未来是否有患痴呆症的风险至关重要。
研究人员采集了脑脊液（CSF）样本，以寻找其MCI患者潜在阿尔茨海默病的生物标志物，其中12人检测呈阳性。研究人员还招募了41名年龄匹配的健康对照者以作比较。
所有MCI患者在导航任务中的表现均差于健康对照者。不过，该研究还得出了两项关键的额外发现。首先，脑脊液标志物呈阳性的MCI患者（表明存在阿尔茨海默病，因此未来有患痴呆症的风险）的表现差于脑脊液标志物呈阴性、未来患痴呆症风险较低的患者。
其次，相较于一系列目前被视为早期阿尔茨海默病诊断金标准的测试，VR导航任务在区分这些低风险与高风险MCI患者方面表现更佳。
“这些结果表明，相较于我们目前在临床和研究中使用的测试，VR导航测试可能更能识别早期阿尔茨海默病，”Chan博士说。
VR还可能有助于未来旨在减缓甚至阻止阿尔茨海默病进展的药物临床试验。目前，药物试验的第一阶段是在动物身上进行测试，通常使用该病的小鼠模型。为确定治疗是否有效，科学家会利用水迷宫等测试研究其对导航能力的影响，在水迷宫中，小鼠必须学会找到隐藏在不透明水池水面下平台的位置。如果新药被发现能改善该任务中的记忆，它们便会进入人体受试者试验阶段，但所用的是文字和图片记忆测试。动物模型与人类参与者之间记忆测试缺乏可比性，这对当前的临床试验构成了重大问题。
“啮齿类动物和人类支撑导航能力的脑细胞相似，因此测试导航能力或许能帮助我们克服阿尔茨海默病药物试验中的这一障碍，并助力将基础科学发现转化为临床应用，”Chan博士说。“我们多年来一直希望开展这项研究，但直到现在，VR技术才发展到能够在患者中轻松开展此类研究的程度。”
事实上，Chan博士认为技术可在诊断和监测阿尔茨海默病方面发挥关键作用。他正与剑桥移动、可穿戴系统与增强智能中心的Cecilia Mascolo教授合作，开发用于检测该病及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。除了观察我们导航方式的变化外，这些应用程序还将追踪睡眠和沟通等其他日常活动的变化。
“我们知道，阿尔茨海默病在症状明显显现之前很久就已影响大脑，”Chan博士说。“我们正逐步进入这样一个阶段：日常科技可用于在我们察觉之前很久就发现该病的预警信号。
“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潜力以极低的额外成本，并以远超脑部扫描及其他现有诊断方法的规模来诊断阿尔茨海默病。”
VR研究由医学研究理事会和剑桥NIHR生物医学研究中心资助。基于应用程序的研究由Wellcome、欧洲研究理事会和Alan Turing研究所资助。
