王擁軍1,2，潘岳松1,2，李昊1,2

1首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院，神經(jīng)內(nèi)科

2國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學研究中心

關(guān)鍵點

王擁軍及其同事討論了腦健康的定義以及未來腦健康研究面臨的機遇和挑戰(zhàn)。

人腦作為神經(jīng)系統(tǒng)的指揮中心，通過復雜的功能完成思維、記憶、運動和情緒反應。人腦是生物進化的最高產(chǎn)物。在整個生命周期中保持一顆健康的大腦是人類追求健康、長壽的首要目標。隨著人口老齡化，神經(jīng)系統(tǒng)疾病的負擔加劇，維持大腦健康的挑戰(zhàn)也在增加。因此，理解什么是腦健康以及為什么腦健康很重要非常關(guān)鍵。本專輯文章旨在告訴我們什么是腦健康，分析主要神經(jīng)系統(tǒng)疾病對腦健康的影響，并討論如何治療和預防這些疾病。

腦健康的定義

目前，還沒有公認的腦健康定義。大多數(shù)現(xiàn)有的定義只是對正常大腦功能進行一般描述，或者只強調(diào)腦健康的一個或兩個維度。美國疾病控制和預防中心將腦健康定義為執(zhí)行所有認知、心理過程，包括學習和判斷、語言和記憶的能力 1 。美國心臟協(xié)會/美國卒中協(xié)會（AHA/ASA）的主席公告將腦健康定義為：腦健康人群擁有沒有已知的腦或其他器官系統(tǒng)疾病的同年齡段人群平均的生活、社交、學習能力，或者有能力從事個人希望完成的所有活動 2 。

大腦是一個復雜的器官，至少有3個層次的功能影響我們?nèi)粘Ｉ睿航忉尭杏X和控制運動；維持認知、精神和情緒；維持正常行為和社會認知。因此，腦健康可以被定義為在沒有影響正常腦功能的明顯腦疾病的情況下，在特定年齡保持最佳的大腦完整性和精神及認知功能。

主要神經(jīng)系統(tǒng)疾病對腦健康的影響

一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病可能會破壞上述大腦功能，影響人類健康。醫(yī)學上，引起腦功能障礙的神經(jīng)系統(tǒng)疾病可分為3類：

這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病可能對腦健康和腦功能產(chǎn)生不同或相同的影響。例如，阿爾茨海默病是癡呆癥的主要類型，患者伴有不同維度的認知功能下降。情感障礙可能導致執(zhí)行力、獎賞處理和情緒調(diào)節(jié)方面的功能障礙。除了身體殘疾、失語癥、步態(tài)和平衡等問題外，腦血管病還可能導致認知障礙和癡呆，而這沒有得到各國醫(yī)生及患者足夠的重視。

衰老與神經(jīng)疾病負擔

人類衰老主要體現(xiàn)在腦老化和腦功能退化等方面。據(jù)估計，2015年全球60歲及以上的人口約為9億，預計到2050年將增至20億 3 。隨著人口老齡化加劇和人口增長，神經(jīng)系統(tǒng)疾病的負擔和維持腦健康的挑戰(zhàn)急劇增加。神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者將遭受身體殘疾、認知或精神障礙、社會功能障礙和巨大的經(jīng)濟負擔。根據(jù)全球疾病負擔研究，神經(jīng)系統(tǒng)疾病是2016年全球范圍內(nèi)主要的致殘原因（2.76億傷殘調(diào)整生命年）和第二大死亡原因（900萬人） 4 。卒中、偏頭痛、阿爾茨海默病和其他癡呆癥，以及腦膜炎是導致神經(jīng)系統(tǒng)疾病殘疾負擔的最主要原因 4 。全球范圍看，大約四分之一的成人在25歲后將患上卒中 5 。2018年，全球約有5 000萬人患有癡呆癥，到2050年，這一數(shù)字將增加兩倍，達到1.52億 6 。在接下來的幾十年里，各國政府對神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療、康復和支持服務(wù)的需求將日益增加。

未來腦健康研究的機遇與挑戰(zhàn)

在評估腦健康、腦功能和腦功能障礙的機制以及促進腦健康的方法等方面（框圖1）機遇和挑戰(zhàn)并存。

框圖1：

未來腦健康研究的機遇和挑戰(zhàn)

定義和促進最佳腦健康的基礎(chǔ)是對腦健康的科學評估。然而，由于腦健康的多維性，很難通過一個指標來全面評估或量化腦健康。目前，學界已經(jīng)開發(fā)出許多結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的問卷，個人可通過對日常功能和能力的自我評估或親密家庭成員的評估來了解腦健康狀況。近幾十年來，新的結(jié)構(gòu)和功能神經(jīng)成像技術(shù)被應用于評估腦網(wǎng)絡(luò)的完整性和功能連接 7 。然而，這些主觀或客觀的指標或工具有其自身的優(yōu)勢和弱點。例如，簡易精神狀態(tài)檢查和蒙特利爾認知評估等量表簡單易用，但僅作為認知障礙的篩查工具；數(shù)字廣度、Rey-Osterrieth復雜圖形測試、連線測驗A和B、Stroop任務(wù)、語言流暢性測試、波士頓命名測試和時鐘繪制測試主要用于評估記憶、語言、視覺空間、注意力和執(zhí)行功能的一個或兩個特定領(lǐng)域；神經(jīng)成像技術(shù)雖然是非侵入性和客觀的檢查技術(shù)，但仍存在檢查禁忌證、時間或空間分辨率不足、運動偽影和高錯誤發(fā)現(xiàn)率的缺點，限制了其臨床轉(zhuǎn)化。

測量腦健康的另一個困難是，對最佳腦健康的判斷存在年齡、文化、種族和地理上的差異。在測量腦健康時，還應考慮以患者為中心的腦功能評估，如認知功能和生活質(zhì)量的自我感知等 8 。因此迫切需要開發(fā)普遍接受的、適合各年齡、多維度、多學科的敏感指標或工具來全面評價與監(jiān)測腦健康。

為了促進最佳的腦健康，需要更好地理解腦功能和腦功能障礙的機制。然而，人們對這個最神秘的器官的工作機制知之甚少。盡管近幾十年來神經(jīng)科學取得了巨大的發(fā)展，我們?nèi)匀粺o法完全破譯相互交織的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時空活動模式與人的思維和認知精神狀態(tài)之間的關(guān)系 9 。類腦研究和人工智能的最新研究進展為理解生物大腦提供了重要工具，反之亦然 10,11 。在歐盟和中國的腦計劃中，腦啟發(fā)式計算、腦模擬和智能機器的開發(fā)受到了廣泛重視 9,12 。

同時，某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病導致的腦功能障礙的機制仍不清楚，尤其是精神和神經(jīng)退行性疾病。對腦疾病發(fā)病機制的深入研究可能為治療這些疾病和改善腦功能提供參考。以腦成像為基礎(chǔ)的認知神經(jīng)科學可能會解開認知功能障礙的潛在機制，并為發(fā)現(xiàn)心境障礙的精確生物標志物提供了一個生物學框架 13 。

最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如腦血管病和阿爾茨海默病，其病因復雜，通常涉及遺傳和環(huán)境因素的相互作用。然而，通過單一的遺傳因素可以合理地解釋單基因神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病過程。因為這些疾病可以很容易地通過構(gòu)建簡化的跨物種模型進行研究，所以我們能理解這些疾病的發(fā)病機制，并能更高效地評估這些疾病的新療法。正如陳教授和其同事在本專輯另一篇文章中討論的，這些單基因遺傳病為高效研究常見神經(jīng)系統(tǒng)疾病和一般腦健康問題打開了一扇窗 14 。

對一些常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如癡呆癥，很少有有效的預防和治療方法。因為神經(jīng)元不可再生，大多數(shù)情況下腦功能障礙不可逆轉(zhuǎn)。最近針對淀粉樣蛋白清除和選擇性抑制tau蛋白聚集的試驗未能改善輕度阿爾茨海默病患者的認知能力或延緩疾病進展 15,16 。正如施教授及其同事闡述的，淀粉樣蛋白外的其他潛在治療靶點，如血管功能障礙、炎癥和腸道菌群，越來越受到關(guān)注 17 。特別的，最近的研究表明早期認知障礙是由神經(jīng)血管單元完整性的破壞引起，隨后會導致腦灌注不足和血腦屏障的破壞，進而損傷大腦蛋白質(zhì)清除能力 18,19 。體力活動、腦力鍛煉、健康的飲食和營養(yǎng)、社會互動、充足的睡眠和放松，以及對血管危險因素的控制是腦健康的6大支柱。AHA/ASA的主席公告推薦了7條簡單生活法則（禁煙、體育活動、健康飲食、適當?shù)捏w質(zhì)指數(shù)、血壓、總膽固醇和血糖）以維持最佳的腦健康 2 。潘教授及其同事討論了為何這預示著通過對血管危險因素或腦血管病的干預，為預防某些認知障礙和腦功能障礙帶來新曙光 20 。

對于其他具有潛在治療可能的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要任務(wù)是如何精準地保留大腦功能。神經(jīng)外科疾病如腦腫瘤、外傷和癲癇患者，臨床上常低估了其解剖結(jié)構(gòu)損傷導致的腦功能損害。目前，腦外科治療目標已從關(guān)注患者的生存狀態(tài)和預期壽命過渡到關(guān)注保留腦結(jié)構(gòu)與腦功能的平衡。精確的保留腦功能需要理解精細的腦結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系和擁有先進的腦結(jié)構(gòu)-功能可視化技術(shù) 21 。

與腦功能保護相關(guān)的另一個困境是癲癇治療反應的不確定性。目前癲癇的標準化治療仍然依賴抗癲癇藥物的序貫試錯治療方法。這種治療方案存在時間延遲，可能會導致治療效果不佳，甚至引起不可逆轉(zhuǎn)的損害。陳教授及其同事描述了基于人工智能、基因組學和患者源性干細胞的個體化癲癇治療的最新研究進展 22 有望克服癲癇治療困境并提供更有效的治療策略 23,24 。

腦健康是為了維持多維度的腦功能，而一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病可能會從腦功能的一個或多個方面影響腦健康。解密和促進大腦這個人體最神秘器官的功能和健康，將對科學、醫(yī)學和社會產(chǎn)生重大影響 25 。在過去七年里，許多國家已經(jīng)發(fā)起了大規(guī)模的腦計劃行動，以促進神經(jīng)科學、類腦模擬和腦保護的發(fā)展 9 。然而，不同國家的腦計劃項目存在不同的研究重點，這對腦健康研究發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)。面對這些挑戰(zhàn)，劉教授及其同事呼吁急需開展腦健康研究的全球化合作 26 。正如本專輯的另一篇文章所描述的，協(xié)同研究對于改善腦疾病的預后具有巨大的潛力。

BMJ 2020;371:m3683 doi: 10.1136/bmj.m3683返回搜狐，查看更多

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