跨模态视觉相似性敏感度：揭示阿尔茨海默病早期认知标记物tErC功能特异性的神经机制

本研究针对阿尔茨海默病(AD)早期诊断难题，通过结合卷积神经网络(CNN)客观测量与主观评分，首次系统验证了跨任务范式下transentorhinal cortex(tErC)对物体精细辨别的特异性调控。发现tErC结构完整性与物体知觉辨别中的CNN视觉相似性敏感度显著相关，而记忆任务中仅与主观评分相关，揭示了tErC-BA36功能连接在记忆编码中的关键作用，为AD早期认知标记开发提供了新范式。

　　

阿尔茨海默病(AD)的早期诊断一直是神经科学领域的重大挑战。在临床症状出现前数十年，大脑就已开始积累tau蛋白缠结和β淀粉样蛋白(Aβ)斑块，其中transentorhinal cortex(tErC)作为内侧颞叶(MTL)的关键区域，是最早受影响的部位之一。然而，由于tErC的确切认知功能尚不明确，如何通过行为学指标早期识别其病理变化仍存在巨大知识空白。传统观点认为tErC属于前颞叶(AT)物体加工系统的核心组件，负责构建物体实体层面的精细表征，但缺乏跨认知功能的系统验证。

比利时列日大学的研究团队在《Communications Biology》发表的研究中，创新性地采用多模态方法探究tErC在物体精细辨别中的核心作用。研究通过结合计算机视觉技术与人类主观评价，首次揭示了tErC功能特异性与视觉相似性测量方式的动态关联：在知觉任务中，tErC体积与CNN客观相似性敏感度相关；而在记忆任务中，仅与主观评分敏感度相关，且特异性关联tErC-BA36功能连接。这一发现不仅深化了对tErC认知功能的理解，更为AD早期诊断提供了可量化的行为标记物。

关键技术方法包括：1)采用51名健康老年人队列完成物体/场景的odd-one-out知觉辨别和yes-no记忆识别双任务；2)基于AlexNet CNN的fc7层提取客观视觉相似性指标，同步收集独立人类评分者主观相似性数据；3)高分辨率T2加权MRI实现MTL亚区自动(ASHS工具)与手动分割；4)静息态fMRI分析tErC与AT/PM网络的功能连接模式；5)通过GLMM模型分析行为数据与神经指标的关联。

行为学分析
研究发现物体记忆辨别显著弱于场景，且受视觉相似性影响更大。GLMM模型显示物体辨别准确率随CNN视觉距离增加而提升(β=0.32)，而场景无此效应。记忆任务中，物体诱饵正确拒绝率与视觉距离的关联强度是场景的2倍(β=0.47 vs 0.23)，证实物体加工更依赖精细辨别机制。

结构-行为关联
体积回归分析揭示tErC体积特异预测物体知觉的CNN相似性敏感度(R²=0.21)，而场景任务仅与postero-medial entorhinal cortex(pmErC)相关(R²=0.08)。记忆任务中，主观相似性敏感度与右BA36及右tErC体积显著关联，印证了tErC-BA36环路在记忆编码中的特异性。

功能连接特征
ROI-to-ROI分析发现，物体知觉敏感度与左tErC-CA3连接强度相关(R²=0.12)，而场景知觉激活pmErC-thalamus通路。记忆任务中，主观评分敏感度特异关联右tErC-左BA36连接，客观指标则无此特异性，表明记忆表征依赖主观整合机制。

讨论与意义
该研究首次系统证实tErC在不同认知功能中均参与物体实体表征，但其具体贡献模式受任务需求和相似性测量方式调节：知觉辨别依赖CNN提取的客观特征相似性，而记忆辨别需要主观整合的语义相似性。这种双重编码机制为理解tErC在AD早期病理中的作用提供了新视角——当tau病理损害tErC时，患者可能首先表现出对高相似物体的知觉障碍，继而发展为记忆整合缺陷。

研究创新性地将计算机视觉技术与认知神经科学结合，开发出可量化评估tErC功能的"视觉相似性敏感度"指标。特别是发现tErC-BA36功能连接特异支持基于主观相似性的记忆辨别，为AD超早期诊断提供了潜在的双模态生物标记物(结构体积+功能连接)。未来研究可进一步整合tau-PET成像，验证该行为标记与AD病理的特异性关联，推动临床前干预的时间窗前移。