失智症能預防嗎？了解失智症原因與預防新趨勢：腦年齡檢測
責任編輯：洪凱斌
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失智症是任何人皆可能面臨的嚴峻健康挑戰，並非特定族群的專利。個人的生活習慣、多重共病的影響，乃至於大腦的使用方式與長期壓力，都是左右失智風險的關鍵因素。
現代醫學對於失智症的治療，仍面臨著腦部損傷無法逆轉的重大瓶頸。不僅如此，患者確診後平均餘命約十年，期間多需仰賴他人照護，每年照護成本估計高達百萬，累積下來將對家庭造成近千萬的沉重經濟與照護負擔。
鑑於治療的侷限性與照護的巨大壓力，國際間對於失智症的風險管理策略，已明確從末端治療轉向更積極的「早期預防」。值得慶幸的是，近年擴散式磁振造影（dMRI）技術的成熟與AI人工智慧的迅速發展，為「早期預防」帶來了革命性的工具。透過這些先進技術，我們得以更早偵測個人的腦神經健康狀態，甚至評估腦神經年齡，針對潛在的腦部病變進行「個人化風險評估」，進而實現更有效的失智症及相關腦部病變風險管理。
這些結合了生物標記與AI技術的新型醫療趨勢，具體而言有哪些進展與應用？本篇專題將帶您一探究竟。
失智症原因：遺傳、生活方式與環境等致病因子
失智症的成因部分與家族遺傳史密切相關，家族中有人罹患失智症，特別是直系親屬，會顯著增加個人的患病風險。這表示遺傳因素在失智症的發展中扮演著重要的角色。然而，需要注意的是，家族史只是風險因素之一，並非所有有家族史的人都會患上失智症，而沒有家族史的人也可能罹病。
以下列出失智症常見的致病因素：
- 基因遺傳因素
- 家族史：家族中有人罹患失智症，尤其是一級親屬(父母、兄弟姐妹、子女)，會顯著增加個人患病風險。
- 特定基因：
- APOE ε4 基因型： 攜帶 APOE ε4 基因型的人患阿茲海默症的風險更高。
- 其他基因突變： 某些基因突變，例如 APP、PSEN1 和 PSEN2，會直接導致早發性阿茲海默症或其他類型的失智症。
- 生活方式因素
- 不良飲食： 高飽和脂肪、高糖、低蔬果的飲食模式會增加失智症風險。
- 缺乏運動： 缺乏規律的體能活動會影響大腦健康，增加患病風險。
- 吸菸： 吸菸會損害血管健康，增加血管性失智症和其他類型失智症的風險。
- 過量飲酒： 長期過量飲酒會損害腦細胞，增加失智症風險。
- 缺乏社交互動： 社交孤立和缺乏精神刺激會增加認知衰退的風險。
- 睡眠不足： 長期睡眠不足或睡眠品質差會影響大腦功能，增加失智症風險。
- 聽力損失： 研究顯示，聽力損失與認知衰退和失智症風險增加相關。
- 環境因素
- 空氣污染： 長期暴露於空氣污染，尤其是細懸浮微粒 (PM2.5)，會增加神經發炎和認知衰退的風險。
- 頭部外傷： 嚴重的頭部外傷，尤其是在中年時期，會增加日後罹患失智症的風險。
- 接觸重金屬： 暴露於鉛、汞等重金屬可能損害神經系統，增加失智症風險。
- 慢性病共病因素
- 心血管疾病： 高血壓、高膽固醇、心臟病等會影響腦部血液供應，增加血管性失智症和阿茲海默症的風險。
- 糖尿病： 糖尿病會損害血管和神經，增加認知衰退和失智症風險。
- 肥胖： 肥胖與多種慢性疾病相關，間接增加失智症風險。
- 憂鬱症： 憂鬱症可能增加失智症風險，也可能是失智症的早期症狀。
失智症高風險群的恐懼與焦慮
臨床上，失智症高風險族群常懷有各種恐懼，這些恐懼會顯著影響他們的心理健康和生活品質。這些恐懼主要源於對疾病本身的一知半解，以及對未來生活變化的不確定性，進而可能對心理健康造成負面影響，導致焦慮、憂鬱、社交孤立等問題。醫護人員和家屬應理解並重視這些恐懼，提供情感支持、心理諮商與相關資訊，協助他們應對疾病，提升生活品質。建立支持性的環境，鼓勵患者表達感受，並積極參與社交活動，有助於減輕他們的恐懼和焦慮，促進身心健康。
- 家庭負擔：擔心造成家人經濟、時間和情感上的負擔，讓家人感到疲憊和沮喪。
- 記憶喪失：害怕失去記憶、忘記親人、過往經歷，以及對失去自我認同的恐懼。
- 失去獨立自主：擔心無法自理生活，需要依賴他人照顧，失去自主性和掌控權。
- 病情惡化：害怕認知功能持續衰退，出現行為和心理症狀 (BPSD)，例如幻覺、妄想等。
- 社會污名化：擔心被貼上標籤，遭受歧視和排斥，害怕向他人透露病情。
- 死亡與疾病晚期：擔心壽命縮短，或在疾病晚期經歷痛苦和不適。
- 未來的不確定性：對疾病的不可預測性感到焦慮，對未來感到茫然和恐懼。
失智症預防的醫療趨勢與限制
失智症，尤其阿茲海默症等神經退化性疾病，因腦細胞持續損傷而目前無法治癒。因此，近年失智症的風險管理趨勢已轉向「早期預防」和「個人化風險評估」，以提升早期發現和介入的成效，延緩疾病進程。許多研究聚焦於開發更精確的生物標記與影像技術，以在症狀出現前就識別高風險個體，從而提供更有效的預防策略。
目前一些具潛力的生物標記，雖尚未廣泛用於常規臨床篩檢，但在失智症(特別是阿茲海默症)的早期預測和診斷方面展現極大潛力。這些標記包含：
- 影像學標記
- 腦年齡評估： 透過 MRI 中的T1加權影像(T1)及擴散張量成像 (DTI) ，分析腦部結構和神經纖維束完整性。
- 正子斷層掃描 (PET)： β 類澱粉蛋白 PET 和 tau PET 能直接顯示腦內病理變化。
- 體液生物標記：
- 腦脊髓液 (CSF) 分析： 檢測 Aβ42 降低和 tau 蛋白(總 tau 及 p-tau)升高，評估阿茲海默症病理變化。
- 血液生物標記： 血漿 p-tau(p-tau181、p-tau217、p-tau231)、Aβ42/40 比值、神經絲輕鏈 (NfL) 、 膠質纖維酸性蛋白（GFAP） 等，提供非侵入性篩檢。
- 基因檢測：
- APOE ε4 基因型： 作為阿茲海默症的重要遺傳風險因子，可識別高風險族群。
腦年齡是什麼？如何評估失智風險？
腦神經年齡是藉由分析腦神經纖維束的健全狀況，評估大腦健康和老化程度的指標。它能初步檢視潛在的腦部疾病風險及與認知功能的關聯。測出的腦神經年齡與實際身分證上年齡的比較，能提供重要的參考資訊，但並非診斷疾病的唯一依據。目前腦神經年齡評估主要藉由分析腦神經纖維束，涵蓋以下八大認知功能：
| 腦部網絡區域 | 對應的認知功能 |
| 海馬迴及邊緣系統 | 負責事件記憶與情緒調節 |
| 額葉與頂葉網絡 | 掌控注意力 |
| 顳葉與額葉 | 處理語意記憶 |
| 初級運動與感覺區 | 與感覺及運動功能相關 |
| 布洛卡區韋尼克區 | 參與語言處理 |
| 基底核與小腦 | 涉及內隱記憶 |
| 前額葉皮質與頂葉 | 管理工作記憶 |
| 枕葉視覺皮質 | 負責視覺處理 |
腦神經年齡與失智風險的關聯：
目前的研究顯示，腦齡與認知功能下降及某些腦部疾病風險存在一定關聯。
- 腦神經年齡﹤實際年齡：表示大腦的健康程度比同齡人更好，可能提示腦部相對健康，認知功能表現較佳。
- 腦神經年齡≈實際年齡：表示大腦的健康程度與同齡人相符，大致落在正常老化的範圍內。
- 腦神經年齡﹥實際年齡：表示大腦的健康程度比同齡人差，可能提示大腦老化速度加快，認知功能衰退的風險可能較高，腦年齡和實際年齡差距越大，風險越高。
腦神經年齡檢測方法：擴散式磁振造影與AI技術
腦神經年齡是運用擴散式磁振造影技術(diffusion MRI)，結合AI 技術深入分析腦神經纖維束健全情況，進而計算腦神經年齡數值。它可以作為評估大腦健康和老化程度的指標，並有助於早期發現潛在的腦部疾病風險，但並非診斷疾病的唯一依據。其運作方式如下：
- 擴散式磁振造影 (dMRI) 掃描： dMRI 是一種特殊的 MRI 技術，它可以偵測水分子在腦組織中的擴散方向和速度。因為水分子在白質神經纖維束內的擴散會受到限制，dMRI 能夠捕捉這些細微的擴散差異，進而提供白質纖維束完整性和結構的資訊，它反映了水分子擴散方向的均勻性，可用於評估白質纖維束的完整性。
- 數據處理和特徵提取： dMRI 掃描產生的數據量龐大，需要經過複雜的處理和分析。首先，影像處理技術會去除雜訊和偽影，並重建大腦白質纖維束的三維結構。接著，從這些影像中提取出與白質完整性相關的特徵，例如 非等向性指標(FA) 值、平均擴散率 (MD)、徑向擴散率 (RD) 和軸向擴散率 (AD) 等。這些特徵反映了水分子擴散的方向和速度，可用於評估白質纖維束的健康狀況。
- AI 模型訓練和預測： 研究人員會利用大量的 dMRI 數據和已知年齡的健康受試者資料，訓練一個 AI 模型 (通常是機器學習模型)。這個模型會學習不同年齡層的白質特徵分佈，並建立年齡與白質特徵之間的關聯。當一位新的受試者接受 dMRI 掃描後，AI 模型會根據其白質特徵，預測其「腦神經年齡」。
- 腦神經年齡判讀： AI 模型預測出的腦神經年齡可以與受試者的實際年齡進行比較。
- 腦神經年齡，大於實際年齡10歲以上： 可能表示大腦老化速度較快，或存在潛在的腦部病變風險，例如某些神經退化行性疾病或血管性疾病。 這需要進一步的臨床檢查來確認。同時也建議每年進行一次腦神經年齡檢測
- 腦神經年齡，大於實際年齡5-10歲：代表大腦老化程度略高於一般人，需要及早調整生活方式優化大腦健康，建議每兩年進行一次腦神經年齡檢測。
- 腦神經年齡，大於實際年齡5歲內： 可能表示大腦相對健康，白質纖維束的完整性較佳。 但這並不代表未來一定不會出現腦部疾病。建議三年進行一次腦神經年齡檢測
失智症預防與風險管理策略
腦神經年齡檢測可作為大腦健康狀態的參考。若檢測結果顯示老化趨勢，則應及早採取風險控管措施，降低失智症和其他神經退化性疾病的風險。「腦健康保養」的目標並非完全預防失智症，而是盡可能延長腦健康餘命 (brain health span)，降低發病機率或延緩發病時間，維持大腦最佳功能狀態。以下提供整合性的失智症風險控管策略，涵蓋生活方式、營養、認知訓練和醫學監測四大面向：
- 調整生活方式，優化腦部健康
- 規律運動： 促進腦部血流和神經可塑性。建議每週至少 150 分鐘中等強度有氧運動 (例如快走、游泳、跳舞、騎自行車)，並搭配阻力訓練，以維持大腦功能和肌肉健康。
- 高品質睡眠： 睡眠不足影響記憶鞏固和代謝廢物清除。建議建立規律睡眠作息，避免睡前使用電子產品，確保每晚 7-9 小時的優質睡眠。必要時尋求睡眠醫學專家的協助。
- 壓力管理和心理健康： 慢性壓力和焦慮會影響大腦結構。建議學習壓力調適技巧 (例如正念冥想、瑜伽、深呼吸)，維持良好人際關係，降低孤獨感。
- 均衡營養，適當補充
- 健康飲食： 建議參考地中海飲食，攝取富含抗氧化物和健康脂肪的食物，例如橄欖油、堅果、深海魚 (富含 Omega-3 脂肪酸)、蔬果，並減少紅肉和加工食品的攝取。
- 針對性營養補充 (務必諮詢醫師或營養師)：
- Omega-3 脂肪酸 (DHA、EPA)： 支持神經細胞功能和抗發炎作用。
- B 群維生素 (B6、B9、B12)： 有助於降低同半胱胺酸，可能降低神經退化風險。
- 維生素 D： 與認知功能維持有關，缺乏時可能需要補充。 避免過量攝取。
- 認知訓練和學習習慣
- 多元刺激大腦活動： 透過學習新技能 (例如樂器、語言、繪畫、程式設計)、玩益智遊戲、閱讀、寫作等方式，持續刺激大腦神經網絡，增強認知儲備。
- 保持社交互動： 參與社交活動有助於降低認知衰退風險。例如，加入讀書會、志工活動、社團，或與親友定期聚會。
- 定期健康監測和醫療介入
- 定期健康檢查： 建議每年進行一次完整健康檢查，監測血壓、血脂、血糖、腦神經年齡等指標，及早發現和控制慢性疾病。
- 神經認知功能評估： 若腦神經年齡偏高或出現認知功能下降跡象，可諮詢醫師進行更深入的認知功能評估，例如 MMSE (簡易心智量表)、MoCA (蒙特婁認知評估)。
- 專業醫療諮詢： 有失智症家族史或其他高風險族群，應諮詢神經內科或失智症專科醫師，討論個人化的預防策略和介入計畫。
參考資料
曾文毅、屈國強。擴散磁振白質神經纖維束造影。科儀新知第二十八卷第三期 95.12
Common brain disorders are associated with heritable patterns of apparent aging of the brain. Nature neuroscience.
