年龄对脑葡萄糖代谢的影响
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脑代谢和神经递质的调控机制脑代谢与神经递质的调控机制是一个极其复杂而又神秘的领域。
在人类历史的长河中,我们几乎每隔一段时间就会有些困扰人类的神经系统的疾病,比如阿尔茨海默症、帕金森病、脑震荡等等。
越来越多的科学家和研究人员将研究的重点放在了神经系统的代谢和神经递质的调控机制上,以期能找到更好的治疗和预防方法。
众所周知,脑代谢和神经递质的调控是相互关联且互相依存的。
脑代谢可以被视为是大脑及其周围结构的基础元素的能源交换和物质转化,而神经递质则是中枢神经系统和周围神经系统中的信号传导媒介。
因此,两个机制的稳定性和平衡性对神经系统的正常运作起着至关重要的作用。
脑代谢的关键机制主要由几个方面组成。
首先是葡萄糖代谢,葡萄糖作为脑代谢的主要能源之一,经过一系列途径进入脑细胞和神经元,经过代谢生成ATP,满足脑细胞和神经元的能量需求。
其次,蛋白质代谢是构成神经元及其周边细胞的基础,蛋白质代谢过程中对于氨基酸的消耗和释放会对脑代谢产生影响。
最后,脂质代谢是维持细胞膜的结构和功能的重要方面,神经元膜性能的改变会对于神经递质的释放和再回收造成影响。
而神经递质的调控机制也有着关键的因素。
神经递质可以分为兴奋性递质和抑制性递质两类。
比较常见的兴奋性递质有丙酮酸、乙酸、乳酸、谷氨酸、天冬氨酸等;常见的抑制性递质有GABA、甘氨酸、酪氨酸等。
神经递质的释放和再摄取是神经元之间通信的一个关键步骤。
从神经元胞体开始,神经递质通过轴突末梢释放到神经元之间的空隙,与移动中的神经元相接触,然后再通过摄取再次释放到新的神经元中。
该机制通过调整神经元之间的活动和相互作用,控制和影响认知、学习和其他心理活动。
我们知道,这两种神经元机制的功能和调整对大脑和整个神经系统的运作都是至关重要的。
然而,因为它们的复杂性和多样性,它们的失调可能会产生各种严重的神经系统问题和行为显现。
神经系统疾病通常被归类为神经退行性疾病、神经传导疾病或神经损伤反应。
阿尔兹海默症的大脑代谢异常及其影响阿尔兹海默症(Alzheimer's disease)是一种进行性神经系统退化性疾病,主要表现为记忆力丧失、智力下降、情绪障碍和认知能力减退等症状。
该病是老年人的常见疾病,多数情况下呈慢性发展,并且其发病机制尚未完全明确。
然而,研究表明,阿尔兹海默症与大脑代谢异常密切相关。
本文将探讨阿尔兹海默症引起的大脑代谢异常以及其对患者的影响。
一、阿尔兹海默症引发的脑代谢异常阿尔兹海默症患者的大脑代谢异常主要体现在以下几个方面。
1. 葡萄糖代谢异常葡萄糖是大脑的主要能量来源,而阿尔兹海默症患者的大脑葡萄糖代谢异常。
研究发现,患者的大脑葡萄糖摄取、利用和代谢能力明显降低,导致脑细胞能量供应不足,从而影响脑功能的正常运作。
2. 氨基酸代谢异常氨基酸是大脑中重要的代谢物质,参与多种生物活动。
研究发现,阿尔兹海默症患者的大脑氨基酸代谢异常,特别是谷氨酸代谢紊乱。
谷氨酸是一种重要的兴奋性神经递质,在阿尔兹海默症患者中,谷氨酸的合成、释放和清除受到影响,从而干扰了神经递质的正常传递过程。
3. 纤维化和炎症反应阿尔兹海默症患者的大脑容易出现神经纤维缠结和炎症反应。
这些纤维缠结主要由β淀粉样蛋白形成,它们在患者脑部堆积并形成胶质斑块,导致神经元功能受损,从而影响大脑正常的代谢和运作。
同时,炎症反应也会破坏神经系统的平衡,进一步加剧了阿尔兹海默症患者的大脑代谢异常。
二、大脑代谢异常对患者的影响阿尔兹海默症引发的大脑代谢异常对患者产生了严重的影响。
1. 记忆和认知功能下降大脑代谢异常导致脑细胞能量供应不足,这对于记忆和认知功能至关重要。
阿尔兹海默症患者常出现记忆力减退、注意力不集中、语言困难和思维迟缓等问题,这些都与大脑代谢异常密切相关。
2. 心理和情感问题阿尔兹海默症患者常伴随着心理和情感问题,例如抑郁、焦虑、易怒和情绪波动等。
这些问题可能与大脑代谢异常导致的神经元功能受损和炎症反应有关。
影响认知的代谢物以影响认知的代谢物为题,我们将探讨一些与认知功能相关的代谢物,这些代谢物对我们的大脑活动和认知能力有着重要的影响。
一、葡萄糖葡萄糖是大脑最主要的能量来源之一,它通过血液循环进入大脑细胞,并被转化为能量供大脑使用。
葡萄糖的供应充足与否直接关系到大脑的运转效率和认知能力。
研究发现,当葡萄糖供应不足时,人们的注意力、记忆力和思考能力都会受到影响。
二、乙酰胆碱乙酰胆碱是一种神经递质,它在大脑中起着重要的作用。
乙酰胆碱参与了学习、记忆、思考和注意力等认知过程。
当乙酰胆碱水平降低时,人们的认知功能会受到影响,表现为学习能力下降、记忆力减退等。
三、多巴胺多巴胺是一种神经递质,它在大脑中扮演着重要的角色。
多巴胺与奖赏机制密切相关,它能够增强我们对于奖励的感受和动机,同时也参与了学习、记忆和注意力等认知过程。
多巴胺水平的异常变化会导致认知功能的损害,比如注意力不集中、学习记忆困难等。
四、谷氨酸谷氨酸是一种神经递质,它在大脑中发挥着重要的兴奋性作用。
谷氨酸参与了学习、记忆、思考和注意力等认知过程。
研究发现,谷氨酸水平的改变与认知功能的变化密切相关,过高或过低的谷氨酸水平都会对认知功能产生不利影响。
五、谷胱甘肽谷胱甘肽是一种抗氧化剂,它在大脑中具有保护神经元免受氧化损伤的作用。
氧化损伤是导致认知功能下降的一个重要因素,而谷胱甘肽能够帮助清除自由基,减轻氧化损伤对大脑的影响,从而保护和改善认知功能。
六、甲状腺素甲状腺素是一种重要的代谢物,它对大脑的发育和功能有着重要的影响。
甲状腺素不足会导致认知功能的减退,表现为学习记忆困难、注意力不集中等。
而过多的甲状腺素则会导致焦虑、不安和注意力过度集中等问题。
七、雌激素雌激素在女性身体中起着重要的作用,同时也对大脑的认知功能有一定影响。
研究发现,女性在更年期附近由于雌激素水平的下降,可能会出现认知功能下降的情况,比如记忆力减退、思维迟缓等。
以上是一些与认知功能相关的代谢物,它们对大脑的正常运作和认知能力发挥起着重要的作用。
fdg原理FDG原理是一种功能性脑成像技术,全称为脑葡萄糖代谢成像(Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography,简称FDG-PET)。
它通过测量脑部的葡萄糖代谢情况,可以帮助我们了解脑功能活动以及疾病的发生和发展。
脑葡萄糖代谢是指脑细胞摄取和利用葡萄糖的过程。
葡萄糖是脑细胞的主要能量来源,脑细胞的活动水平与葡萄糖的代谢有密切关系。
在正常情况下,脑部活跃区域的葡萄糖代谢水平较高,而脑损伤或疾病区域的葡萄糖代谢水平则较低。
FDG-PET技术利用放射性同位素氟-18标记葡萄糖分子,使其成为一种可探测的放射性示踪剂。
当被标记的FDG进入脑部后,脑细胞会摄取并代谢这些FDG分子。
被摄取的FDG在细胞内会发生β衰变,释放出正电子。
正电子会与负电子形成正电子湮灭,产生两个相对的γ光子,沿着相反的方向发射出去。
FDG-PET仪器会探测到这两个γ光子的发射,并根据光子的发射位置和时间信息重建出脑部的代谢活动图像。
通过FDG-PET技术,医生可以观察到脑部不同区域的葡萄糖代谢情况。
正常情况下,大脑皮质和丘脑等高级脑区的葡萄糖代谢水平较高,而基底节和小脑等次级脑区的葡萄糖代谢水平相对较低。
此外,FDG-PET还可以帮助观察到脑部疾病的变化。
在临床应用中,FDG-PET广泛用于疾病的早期诊断、疾病的分期和预后评估等方面。
例如,FDG-PET可用于检测阿尔茨海默病,该病是一种与年龄相关的神经退行性疾病,其特征是脑部葡萄糖代谢的降低。
此外,FDG-PET还可以用于评估癫痫、帕金森病、脑肿瘤等疾病的治疗效果。
尽管FDG-PET在临床上有很多应用,但也存在一些限制。
首先,FDG-PET成像需要使用放射性同位素,因此有辐射暴露的风险。
其次,FDG-PET成像需要患者在安静状态下进行,以保证成像结果的准确性。
此外,FDG-PET成像的空间分辨率相对较低,不能提供精确的脑部结构信息。
老年痴呆早期症状表现,女性老年痴呆早期症状。
画图自测痴呆风险老年痴呆早期症状明显表现,女性老年痴呆早期有的症状,老年痴呆(AD)属于是一种大脑气质性损害引起的功能障碍,对于老年痴呆的患者还会出现记忆力下降,动作不灵活,这些事情特别容易遗忘,老年痴呆早期症状明显表现,女性老年痴呆早期有的症状,女性老年痴呆的早期表现,有的是以记忆力障碍为主要表现。
记忆力障碍有显示患者出现了近期记忆力障碍,也就是说患者对刚才做过的事情,说过的话,或者是见过的人已经发生了遗忘,回忆不起来了。
女性一到60岁,体内雌激素水平的陡然下降,大脑出现“生物能量危机”。
随之出现认知障碍(记忆力混乱、注意力分散和健忘),神经突触的形成需要RSHWHO,平衡大脑中雌激素水平和葡萄糖代谢能力,加速神经元之间新的神经突触的形成速度,预防老年痴呆。
老年痴呆早期症状明显表现,女性老年痴呆早期有的症状不良生活习惯导致老年痴呆症超早期表现2年前,一位42岁的女患者在姐姐陪同下来做脑功能检测,检测结果显示,患者大脑一过性缺血性改变、慢性脑供血不足、脑机能减退、脑动脉硬化倾向。
我告诉她们,脑功能检测显示的图形非常明显反映患者的语言组织能力出现了问题,比如有时候手里拿着水杯说是手机,近记忆丢失明显,而慢性脑供血不足会造成患者大脑皮层兴奋,体现为睡眠异常。
患者起初不承认,表示自己管理一家很大的公司,平时只是比较忙,姐姐则一直在旁边说,患者总是出现手边的物品名称描述有误,这种情况仅仅是近期就出现了几十次,而且身边的好朋友在这半年内频繁的向她反映妹妹总是约了吃饭却记不住,“起初几次我都没在意,上周有3个朋友给我说这个事,我才重视,自己的情况这么严重,自己还不知道。
”后面才知道是由于生活习惯特别不好,长期暴饮暴食、嗜烟酗酒,平时常出现急躁、抑郁等各种情绪。
近几年的研究发现,导致老年痴呆的发病几率提前,其实跟生活中的不良习惯及慢性病都有密切关系,那么针对老年痴呆症,办法是从年轻的时候就开始避免这个病。
糖代谢异常与阿尔茨海默病的关系杨文青;余华荣【期刊名称】《中国临床医学》【年(卷),期】2012(019)004【总页数】3页(P450-452)【作者】杨文青;余华荣【作者单位】重庆医科大学生理教研室,重庆400016;重庆医科大学生理教研室,重庆400016【正文语种】中文【中图分类】R741.02阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)是一种中枢神经退行性疾病,是老年人最常见的痴呆类型。
本文就AD与糖代谢之间的关系做一简单的综述。
AD以进行性认知行为全面减退为临床特征,AD患者在早期出现渐进性的记忆障碍,尤其是近期行为障碍,继而各种认知功能全面受损晚期则智力严重衰退,生活完全不能自理。
其病理特征主要包括:大脑局部尤其是海马区和大脑皮层的β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)在胞外积累并形成老年斑(senile plaque,SP),脑神经细胞内tau蛋白异常磷酸化聚集形成的神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT),神经元突触功能异常及锥体神经细胞丢失。
根据国际疾病分类,AD分为家族遗传性AD和散发性AD,前者仅占AD的5%,本文的讨论主要涉及SAD。
到2005年为止,全世界共有痴呆病患者约2420万人,并以每年约460万人的速度增加[1]。
截至到2011年,美国AD患者约为540万人,每隔69s就有1名美国人患AD,到2050年这个时间则缩短到33s,每年新增加病例约100万人。
我国是人口大国,随着人口老龄化的加重,必将成为AD的重灾区。
关于糖尿病与AD之间临床联系的研究始于一项在鹿特丹的临床调查[2],此调查跟踪随访6370名无痴呆的受试者2.1年,其中126人发展为痴呆,89人最终被确诊为AD,糖尿病患者发生AD的风险较其他人高2倍。
Profenno等[3]对10个纵向研究进行荟萃分析发现2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者患AD的风险增加了54%。
葡萄糖对大脑的影响葡萄糖是一种重要的能量来源,对人体健康和大脑功能发挥着重要作用。
本文将探讨葡萄糖对大脑的影响以及它与大脑活动的关系。
一、葡萄糖与脑代谢葡萄糖是人体最主要的糖类能量来源,它通过血液输送到大脑中,并转化为脑细胞所需的葡萄糖酮体。
脑细胞主要利用葡萄糖作为能量和碳源来维持正常的运转与生长。
脑细胞无法储存多余的葡萄糖,因此需要持续供应该营养物质。
二、葡萄糖与认知功能葡萄糖对大脑的影响在于其对认知功能的支持。
研究表明,血糖水平的稳定与大脑的认知功能有密切关系。
当血糖水平下降时,大脑的认知能力也会受到影响。
葡萄糖的摄入能够提供大脑所需的能量,从而维持认知功能的稳定和提高思维的灵活性和反应能力。
三、葡萄糖与情绪调节葡萄糖对大脑的影响还体现在情绪调节方面。
研究发现,葡萄糖摄入能够提高人体对快乐和满足的感知,并减轻负面情绪。
这是因为葡萄糖能够促进多巴胺的合成和释放,这是一种与快乐和满足有关的神经递质。
因此,适量的葡萄糖摄入有助于提升情绪状态和改善心情。
四、葡萄糖与学习记忆葡萄糖对大脑还有助于学习和记忆的能力。
葡萄糖供应足够时,可以增加大脑神经元之间的连接性,促进信息传递和存储。
此外,葡萄糖还可以改善学习过程中的专注力和注意力,提高学习效率和记忆效果。
因此,适量的葡萄糖摄入可以提高学习能力和记忆力。
五、饮食与大脑健康葡萄糖对大脑的影响需要与其他营养物质相互配合。
维持均衡的饮食对大脑功能的发挥至关重要。
除了葡萄糖外,大脑还需要脂肪、蛋白质、维生素、矿物质等多种营养物质来保持正常的运转。
合理搭配饮食,摄取适量的葡萄糖,对大脑健康至关重要。
六、葡萄糖摄入的注意事项尽管葡萄糖对大脑的影响有益,但摄入过量可能对健康产生负面影响。
过多的葡萄糖摄入会导致血糖升高,引发肥胖、糖尿病等代谢性疾病。
因此,应合理控制葡萄糖的摄入量,避免过度依赖糖类食物。
结论葡萄糖对大脑有着重要的影响。
适量的葡萄糖摄入有助于维持大脑正常代谢,提升认知功能、情绪调节能力,改善学习和记忆效果。
第二部分年龄对脑葡萄糖代谢的影响正常老化引起脑结构和功能的改变,显像技术的发展为显示这些脑部改变提供了有利的手段,并且将正常老化与病理状态区分开来。
CT和MRI可以发现脑结构随年龄的变化,如脑室增大、脑沟增宽、脑容积变小等(33-41),既然功能的改变早于结构的改变,因此应用PET 显像,可以在脑结构正常时发现FDG代谢异常。
然而以前对于这方面的研究有的认为随年龄改变脑葡萄糖代谢没有明显的改变(42-43),而多数的研究者认为在某些特定的脑区如额叶等葡萄糖代谢随年龄的增加明显降低(44-49)。
本研究应用高分辨率的PET仪器(ECAT EXACT HR+)来探索脑葡萄糖随年龄的变化情况,并归纳正常老年脑的特征性变化特点,为临床上解释脑PET图像奠定一定的基础。
对象与方法一.研究对象1999年6月—2000年1月间来PET中心健康检查的正常人29例,其中男21 例,女8 例,年龄在27-78 岁之间,平均年龄53±16.9岁。
将29 例正常人分为三个年龄段,小于40岁8例,平均年龄34.2±4.4岁;41—60岁10例,平均年龄49.1±3.8岁;大于61岁10例,平均年龄73.8±3.6岁。
所有的入选者必须符合以下的条件:(1)既往无糖尿病病史(2)既往无心梗、心绞痛、心律失常、风湿或其他心脏病史(3)既往无脑中风、短暂性脑缺血、癫痫、头痛、脑外伤、精神异常等神经疾病史(4)无酒精或药物滥用史(5)右利手(6)学历初中文凭以上(7)从事轻中度脑力或体力劳动(8)体格检查(包括视野、听力和语言功能等)正常(9)智能评分采用简易智能状态评分量表(MMSE),总分在正常范围。
(10)心率<100次/分,血压收缩压<170mmHg,舒张压<95mmHg,空腹血糖<120mg/dl。
二.设备与显像剂1.ECAT EXACT HR+型PET:德国西门子公司产品,2D采集模式下视野中央的横向和轴向分辨率分别为4.3mm和4.2mm;3D采集模式下视野中央的横向和轴向分辨率分别为4.4mm和4.1mm。
具体性能和结构详见第一部分。
PET的各项质控指标定期进行监控和校正,每早系统自动进行Daily Q.C.,每日质控其中包括当天空白扫描(blank scan,即探头视野中央无任何附加物体,探头系统采集三根棒源的放射性),采集完毕后系统通过打印机输出质控结果,确保系统的采集条件在正常范围,即采集时偏离3个标准差的探头总数小于总探头数(18432个探头)的3%,两次扫描之间的平均变异小于2.5,从而保证PET机器具有良好的采集条件和重建图像质量。
2.血糖仪:美国强生LIFESCAN公司出品的One Touch Basic血糖监测仪。
3.显像剂:18氟标记的脱氧葡萄糖(18FDG)。
由计算机控制下在FDG 自动合成模块(CPCU)内合成,具体合成路线和合成流程详见第一部分,最终合成的18FDG经无菌滤器过滤得到无菌、无热源的18FDG注射液,高效液相色谱层析(HPLC)法测定其放射性化学纯度,要求95%以上。
三.研究方法1.PET检查前注意事项。
受检者PET检查前24小时内禁用咖啡、香烟、酒或药物(包括抗组胺药物、阿斯匹林、安定等),12小时内禁食,检查前夜保证充足睡眠。
2.PET检查前准备。
在静脉注射18FDG前15—30分钟静躺于避光、安静、温度适中(20—26 C)的房间,黑色眼罩蒙眼;注射18FDG前测心率、血压,指尖采血,将血滴到血糖仪测试纸表面测定血糖;心率、血压、血糖正常范围内,建立静脉通道,在30秒内将5—10mci18FDG注入肘静脉内,避免18FDG漏出血管,静脉注射后仍保持安静、避光、避声状态,30分钟后将眼罩移去。
3.数据采集。
注射18FDG30分钟后,病人仰卧于采集床上,根据前后校准激光调节床位,使头部处于采集视野中央,采集过程中头部保持不动。
应用3D模式采集,程序设置先进行发射采集,后进行透射采集,预置发射计数1亿~1.5亿,透射扫描时间10min(计数约约1亿),然后进行T+E衰减校正,重建处理得横断面、冠状面及矢状面影像。
采集处理程序具体如图II-1。
4.重建参数设置。
2D衰减校正因子的重建和图像的重建条件采用ECAT EXACT HR+ 型PET的默认值(default value),重建过程中皆进行散射校正、衰变校正、归一化、角度校正等处理,原始图像不经过前处理。
衰减因子的重建条件为:采用FBP重建方式,矩阵128*128,Zoom1.0,横轴方向的窗函数为Hann,截止频率为0.5,穿轴方向函数的截止频率为0.5;图像的重建条件为:采用FBP重建方式,矩阵128*128,Zoom2.5,横轴方向的窗函数为Hann,截止频率为0.5,穿轴方向函数的截止频率为0.5。
5.ROI(感兴趣区)设置。
平行于眶耳线将重建所得的PET脑图像进行横断层,层厚0.8cm,根据文献报道的方法,设置89个椭圆形ROI(50),皮层和白质内的ROI 设置为1.6*0.8cm,壳核和尾状核的ROI根据结构代谢最高处设置,选定ROI,由计算机系统自动测定每个ROI内的平均放射性(以uci/cc 为单位),因为个体脑大小存在差异,所以在额叶、颞叶、枕叶、感觉运动皮层等结构上设置多个ROI,分别取其平均放射性作为额、颞、枕叶、感觉运动皮层等脑区的放射性。
具体的ROI设置方法如图II-2。
6.图像分析。
A. 目测法。
目测法由2位有经验的医师同时阅片,观察皮层、基底节、小脑等脑区的代谢随年龄的变化情况。
B.半定量方法:启动PET系统的ROI程序,选定ROI,由计算机系统自动测定每个ROI内的平均放射性浓度(单位为uci/cc),根据ROI 设定图,将不同层面上相同脑区的放射性浓度取平均值作为这个脑区的平均放射性,分别得到额叶、颞叶、枕叶、感觉运动皮层、壳核、小脑、白质的平均放射性浓度,然后分别计算额叶/白质、颞叶/白质、枕叶/白质、感觉运动皮层/白质、小脑/白质、壳核/额叶、小脑/额叶这些比值,作为评价脑内葡萄糖代谢半定量方法。
将不同年龄段内的额叶/白质、颞叶/白质、枕叶/白质、感觉运动皮层/白质、小脑/白质、壳核/额叶、小脑/额叶比值取平均值,得到各年龄段内反映各脑区葡萄糖代谢的半定量指标。
结果进行PET检查的29例正常人,其中其中男21 例,女8 例,年龄在27-78 岁之间,受教育程度至少初中(或相当于初中)水平,都是右利手,有关生理和精神状态系数的平均值如下表(表II-1)表II-1单位Mean±SE 年龄岁53.0±16.9体重公斤(kg)66±10心率次/分钟71±3收缩压MmHg 121±7舒张压MmHg 81±3空腹血糖mg/dl 80±2MMSE量表评分值29.9±0.1目测法观察发现皮层葡萄糖代谢尤其是额叶皮质随年龄的增加而减低,基底节、海马、丘脑、小脑和视皮层的代谢随年龄变化不大。
随年龄增加时,顶叶和侧枕叶的代谢减低程度比额叶的减低程度小,所以老年期时PET图像上前后脑皮层代谢的梯度性变化消失;因为老年期脑皮层葡萄糖代谢的减低,所以基底节与皮层的比值和小脑与皮层的比值反而增高,尤其是基底节/皮层比值的增高在PET脑图像上出现特异的表现,即壳核代谢相对于周围皮层增高,另外,老年脑FDG—PET图像上还表现为外侧裂增宽、脑室增大和脑沟增宽。
(图II-3~5)不同年龄段下,各脑区的半定量指标平均值见表II-2表II-2年龄小于40岁41—60岁大于61岁指标额叶/白质 2.925±0.141 2.467±0.234 2.152±0.172颞叶/白质 2.706±0.174 2.304±0.246 2.041±0.182枕叶/白质 3.031±0.139 2.816±0.223 2.645±0.272 感觉运动皮层/白质 2.748±0.105 2.347±0.209 2.059±0.151 小脑/白质 2.444±0.262 2.243±0.197 2.166±0.175 壳核/额叶 1.058±0.046 1.059±0.036 1.221±0.123 小脑/额叶0.834±0.062 0.911±0.036 1.008±0.064 额叶、颞叶、感觉运动皮层、小脑、枕叶、壳核/额叶和小脑/额叶随年龄的变化见图II-6~12。
讨论正常老化可以引起脑结构和功能的改变,显像技术的发展为显示这些脑部改变提供了有利的手段,CT和MRI从解剖结构方面可以发现脑结构随年龄的变化,如脑室增大、脑沟增宽、脑容积变小等,既然功能的改变早于结构的改变,因此应用PET显像,可以在脑结构正常时发现FDG代谢异常。
然而以前对于这方面的研究有的认为随年龄改变脑葡萄糖代谢没有明显的改变,而多数的研究者认为在某些特定的脑区如额叶等葡萄糖代谢随年龄的增加明显降低,了解脑葡萄糖代谢随年龄的变化特点,不仅能为临床上解释脑PET图像奠定一定的基础,而且可以将脑的正常老化与病理状态区分开来。
Kuhl等(44)对40例正常人进行FDG-PET显像,正常人年龄在18-78岁之间,PET显像时不封闭视、听(但处于静音、避光的环境),研究者发现78岁时的平均CMRglu比18岁时的降低26%,额叶的葡萄糖代谢率降低最为明显;Alavi(45)对老年组(平均年龄65±10岁)和非老年组(平均年龄76±6岁)两组正常人的研究发现额叶和感觉运动皮层的葡萄糖代谢率明显降低;Chawluk等(46)对44例正常人(年龄在18-83岁之间)进行FDG-PET显像发现额叶的老年人的葡萄糖代谢率比年轻人降低17%,下顶叶、上颞叶和感觉运动皮层葡萄糖随年龄降低有明显的降低;Yoshii(47)对76例正常人进行FDG-PET发现额叶、颞叶、顶叶葡萄糖代谢率随年龄增加而降低;Weiss(48)报道随年龄的增加全脑的平均葡萄糖代谢率降低,额叶葡萄糖代谢率降低比顶叶、颞叶和运动感觉皮层明显。
通常老年脑存在脑皮层等结构的萎缩,一些研究者在综合考虑脑萎缩因素后,计算老年脑的葡萄糖代谢率,发现各脑区的葡萄糖代谢率并没有明显的变化,这表明老年脑内额叶等皮层的代谢减低不是因为脑萎缩的结果,而是与老年所带来的功能性变化相关。
(49,51-52)以上研究者应用葡萄糖绝对定量的方法研究年龄对脑葡萄糖代谢的影响,这种方法需要进行PET动态显像和显像过程中定时采集动脉血,这在实际临床工作中存在一定的局限性。