BMJ结构像和DTI纵向研究适度饮酒可能导致认知能力下降.docx
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BMJ结构像和DTI纵向研究适度饮酒可能导致认知能力下降
BMJ:
结构像和DTI纵向研究：
适度饮酒可能导致认知能力下降
牛津大学的AnyaTopiwala等人在BMJ上发文研究了适度饮酒是否会对大脑结构和功能造成有利或不利影响。
该研究收集了550名被试在1985—2015年间的每周饮酒量/认知能力/多模态磁共振成像数据。
研究者发现在30年的调查中，饮酒的剂量与海马体萎缩的几率增加有关。
与不饮酒的人相比，每周摄入超过30个单位的人的风险最高，即使是适度饮酒的人（14-21个单位/周），其右侧海马萎缩几率也是正常的三倍（3.4，1.4-8.1;P=0.007）。
较高的酒精摄入也与胼胝体的白质结构和词汇流畅度的快速下降有关。
因此，研究者认为即使适度饮酒也会对大脑的功能与结构带来不利影响。
关键词：
酒精 结构像VBM DTI TBSS 适度饮酒
饮酒在世界范围内都很普遍，并且人们的酒精摄入量逐渐增加。
在历史上，有人认为适度饮酒时是无害的，如：
每周9-18个单位（72-144g）。
但最近有证据表明，即使少量饮酒（<12.5克/周8个单位）也与口咽癌、食道癌和乳腺癌的风险增加相关。
虽然长期饮酒依赖与Korsakoff综合征（又称器质性遗忘综合征，是由俄国精神病学家Korsakoff最先报道以其名字命名的综合征。
表现为选择性的认知功能障碍，包括近事遗忘、时间及空间定向障碍，而无全面的智能减退）和酒精性痴呆（由于慢性酒精中毒而产生明显的记忆力和智能障碍，病理基础为大脑皮质的萎缩）有关，但人们对非依赖酒精摄入对大脑的长期影响知之甚少。
因此，研究者为了探寻非依赖酒精摄入对大脑的长期影响，展开了为期30年的纵向研究，这些有力证据将对公共卫生产生至关重要的影响。
一些研究提出了酒精使用和大脑之间是倒U形关系，然而，大脑成像研究至今未能提供令人信服的证据。
适度酒精对大脑影响的研究结果不一致。
老年人适度饮酒与总脑体积减少、脑室增大、灰质萎缩、额叶和顶叶灰质密度降低有关，但其他研究者没有发现这种联系，或者只是在个体饮酒量较高的情况发现这种关系。
另外，研究者们对适度饮酒和白质结构之间的关系研究的结果也不一致。
迄今为止，大多数研究都是横断研究，或者前瞻性（以现在为起点追踪到将来的研究方法）的收集饮酒数据。
然而人们通常低估了他们的酒精摄入量，在一项回顾性研究中，这个问题可能会更严重。
研究还包括老年人，其中低于阈值的症状前认知障碍可能已经对饮酒模式产生了影响。
总之，前人的研究有很多缺陷。
所以，本研究者利用30年调查了550名非酒精依赖者的大脑结构和认知功能结果来探究非依赖酒精摄入对大脑的影响。
该研究的假设有两个：
轻度饮酒（<每周7个单位）可以保护大脑免受不良后果的影响，而重度饮酒（高于推荐指南）则与大脑和认知的不良后果相关。
方法
研究者首先在一项临床调查中分层抽取了1380名来自高、中、低社会经济地位的个体，然后在对其饮酒量（根据文献和政府指南分类，图1）进行筛选和分组（还收集了一系列人口统计学，病理学和认知能力的数据），最后，若他们愿意接受脑成像的研究便纳入该项目，期间排除了不完整或质量较差的脑成像数据或总体结构异常（如脑囊肿）、不完整的酒精使用数据（>2个研究阶段数据缺失）以及缺失社会人口统计、健康或认知数据的被试（图2）。
图1.英国饮酒指南2016年版
图2.纳入研究的被试筛选流程
数据收集与分析
所有MRI扫描都是在牛津大学大脑功能磁共振成像中心用一台3TeslaSiemensVerio 扫描仪获得的。
我们使用T1加权和扩散张量（DTI）3T序列进行这些扫描。
研究者利用VBM的方法初步研究了酒精使用和灰质之间的关联，这是一种比较结构图像中个体之间灰质密度的客观方法。
其需要首先对被试的T1数据进行预处理，随后研究者分析了每个参与者的海马体积，该研究者使用自动分割/配准工具提取海马体积（根据颅内总体积调整）。
在这个样本中，杏仁核的自动分割不太可靠，所以我们没有在这个分析中使用该提取的体积。
三名临床医生根据视觉评分（Scheltens评分）独立定义海马萎缩，并达成共识（基于（4点）Scheltens量表上的0/1，海马萎缩的视觉评级被分为萎缩与非萎缩，以反映临床使用（“异常”与“正常”）。
）
DTI表明了水在神经组织中扩散的方向，并可以由此推断脑白质纤维束的结构完整性。
在健康的有髓纤维中，垂直于纤维纵轴的扩散受到限制——也就是说，它是各向异性的。
该研究者使用基于TBSS的分析方法对扩散张量数据（水分子的各向异性（FA）、轴向扩散率（AD）、径向扩散率（RD）和平均扩散率（MD））进行统计分析。
在所有以大脑测量为因变量的分析中，该研究者将以下潜在变量（从文献中确定）作为控制变量：
年龄、性别、病前智商、教育、社会等级、弗莱明翰风险评分、当前精神药物（数量）、严重抑郁障碍的终生病史（结构化临床访谈:
yes-2/no-1）、锻炼频率、俱乐部出勤率、志愿工作以及与朋友和家人的探访。
在包含人格特征数据的子集（n=179）中，对冲动性分析进行了额外调整。
研究者使用混合效应模型来模拟纵向认知数据。
对于计数数据（从20个“记忆”列表中回忆单词），使用二项式回归，对于词汇和语义流畅度（在一定时间内执行），研究者使用泊松回归。
包括以下固定效应:
从研究基线开始的时间、整个研究的平均酒精消耗量（戒断（参考组，每周<1个单位）、1-<7、7-<14、14-<21、>21）、年龄、性别、教育、社会阶层、病前智商和弗莱明翰中风风险评分。
为了测试戒酒者和酒精摄入量较高者之间的认知下降是否有显著差异，研究者在时间和酒精类别之间加入了二者的交互项。
研究者还拟合回归模型来检验研究中的平均酒精消耗量（自变量）是否预测了在研究终点进行的一系列记忆测试（因变量）的横截面性能。
年龄、性别、教育程度和发病前智商被作为协变量。
当测试分数作为连续变量时，使用多元线性回归。
对于计数数据（如数字编码），首先拟合泊松回归并检查过度分散。
研究者还利用结构方程建模（Amos24）进行假设检验，并为酒精使用、大脑测量和认知衰退之间的关系模型生成合适的统计数据。
这种建模允许同时分析一个模型中的多个变量，以及具有自相关误差的时间序列。
该模型的假设基础结构是基于VBM、TBSS和混合效应分析构建的，其中平均酒精消耗量作为外生变量，海马体积、胼胝体平均扩散率（通常是测量脑白质完整性丧失最敏感的衡量标准）和词汇流畅性下降（混合效应模型的斜率）作为内生变量（潜在变量用于解释测量误差）。
我们模拟了酒精与性别、智商以及大脑测量之间的协方差。
通过迭代消除P>0.1的路径并监控模型拟合统计量（卡方、比较拟合指数、逼近均方根误差和Tucker-Lewis指数）的连续改进，直到我们识别出最简约的模型。
结果
研究者发现较高的酒精使用与灰质密度减少、海马萎缩和白质微结构完整性降低有关。
研究期间的平均酒精消耗量（单位/周）与基于体素的形态计量学分析中的灰质密度呈负相关，尤其是在海马体（图4）。
图4.VBM分析结果
不安全的饮酒者与安全饮用者不同，他们有更高的患病率，更高比例的男性和吸烟者，以及更高的弗雷明汉风险评分（table1）。
表1.527名被试的饮酒数据统计
与戒酒的个体相比，较高的酒精摄入也与患海马萎缩的几率增加有关（在Scheltens视觉评分量表上定义为>0；table2）。
表2. 饮酒量与海马萎缩几率
那些每周饮酒超过30单位的个体最有可能海马萎缩（oddsratio5.8,95%confidenceinterval1.8to18.6;P≤0.001）。
即使是在每周7-14单位的适度饮酒的人群中也比戒酒者更容易出现海马萎缩（3.4[1.4-8.1];P=0.007））。
少量摄入酒精的个体（每周1-7单位），酒精也没有任何保护作用（即减少萎缩的几率）。
研究结果在男性的情况下是相似的，但在较小的女性群体中却没有。
与戒酒组相比，每周摄入14个单位以上酒精的个体才会有显著的右侧海马萎缩的风险，而左侧海马萎缩的风险，只有在每周摄入30个单位以上的个体才显著。
而且前人认为酗酒影响最大的脑区是额叶。
而在该研究的样本中，较高但不依赖酒精的使用者与随后的额叶脑萎缩或认知受损无关。
白质的研究结果表明，在整个研究过程中，较高的平均酒精摄入量与白质完整性（图5）呈负相关，这反映在较低的胼胝体各向异性和较高的径向、轴向和平均扩散率，集中在前胼胝体（图5）。
图5.TBSS（TFCE）显示了不同研究（所有阶段）和FA的负相关，以及与AD/MD/RD的正相关关系。
研究者发现饮酒量的增加预示着词汇流畅性下降更快，但语义流畅性或单词回忆却没有下降（图6）。
每周饮酒7-<14、14-<21和>21个单位的人在词汇得分上比不饮酒的人下降得更快。
这种影响与年龄、性别、发病前智商、教育程度、社会阶层和弗莱明翰中风风险评分无关。
图6. 饮酒量预测认知测试评分的纵向变化
研究者建模发现饮酒独立地预测了词汇流畅性的下降。
最终的简约模型解释了胼胝体平均扩散率的21%，右侧海马体积的14%，以及词汇流畅性下降的2% （图7，表4），模型拟合良好。
酒精摄入量越大（除了年龄）预测海马体积更小，胼胝体平均扩散率更大。
通过它与胼胝体平均扩散率的关系，并通过直接途径，酒精消耗量的增加预测了词汇流畅性的快速下降。
图7. 预测模型对脑影像指标、量表结果的解释力度
表4. 预测模型反映饮酒量等对脑影像指标及量表评分的影响程度
结论
研究者在这30年调查中发现：
饮酒与海马萎缩以及白质微结构的损伤之间是密切相关的。
此外，饮酒量增加会导致个体的词汇流畅性下降，虽然没有表明其会导致语义流畅性或词汇回忆下降。
最重要的是：
没有证据表明轻度饮酒会对大脑结构或功能产生保护作用；即使在适度饮酒者中，海马萎缩的几率也增加了（男性为14-21单位/周）。
一句话总结：
适度饮酒可能也会导致海马萎缩，白质纤维的损伤以及个体认知能力下降（词汇流畅性下降），而且该研究并未发现有证据可以证明少量饮酒对大脑结构或功能产生保护作用。
PS：
祖国的生日要到了，聚会是必须的，我的意思你明白的吧？
来，我干了，你随意
欢迎大家关注思影科技，我们专注于脑影像
谢谢！
参考文献：
Topiwala,A.,Allan,C.L.,Valkanova,V.,Zsoldos,E.,Filippini,N.,&Sexton,C.,etal.（2017）.Moderatealcoholconsumptionasriskfactorforadversebrainoutcomesandcognitivedecline:
longitudinalcohortstudy.Bmj,357,j2353.
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