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防範失智症盛行,教育超前部署

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高齡引發失智危機 恐損及國力

 

隨著人均壽命增加,老化問題越漸嚴重,而失智症是老化問題中最不容易確診的疾病。台灣失智症協會推估,2021年,台灣的失智症人口數將突破30萬,其中阿茲海默症會使人喪失自理能力,當病患人數增高,將影響國力。

 

為解決阿茲海默症的治療難題,成大醫學系教授白明奇、細胞生物與解剖學研究所教授郭余民和吳佳慶,分別針對生醫光電與運動科技如何用於失智症治療展開研究,並將研究成果轉化為課程,教給中小學生,讓防治阿茲海默症的意識從小扎根。

 

科技部科轉計畫讓教授將阿茲海默症的最新知識教給國中生,課程結束後,白明奇教授(右一)與學生合影。(圖/科技部提供)科技部科轉計畫讓教授將阿茲海默症的最新知識教給國中生,課程結束後,白明奇教授(右一)與學生合影。(圖/科技部提供)

郭余民教授帶學生認識海馬迴在大腦的作用(圖/科技部提供)郭余民教授帶學生認識海馬迴在大腦的作用(圖/科技部提供)

 

早期診斷利器:白詹裝置、正子照影、胞外體晶片

 

疾病防治需要各方力量,白明奇還與成大航太所教授詹劭勳共同研發「白詹裝置」,這應用程式跟電子圍籬概念相似,先蒐集定位紀錄,再根據行走軌跡判斷受試者的空間認知是否出現問題,使醫生能儘早找出潛在病人。

 

「正子放射斷層攝影」則突破過去活體診斷的困難,運用藥物和電子掃描儀,使具放射性藥劑與兩種阿茲海默症的病理(類澱粉斑塊和神經纖維糾纏)結合,辨識腦部藥物含量來了解病患大腦病變程度,輔助醫生診斷,這種非侵襲性的影像學檢查更提升了檢測效率。

 

除了觀察病人外在行為和掃描腦部圖像,醫界正在尋求標準化診斷方法,近年來被視為檢測疾病利器的「胞外體」,被認為可適用在阿茲海默症的治療上。吳佳慶專注於開發奈米晶片,利用微流道將胞外體擷取在晶片上,增加它的濃度並分析成分與組成,進一步了解失智症病患的胞外體變化。

 

因大腦病變無法恢復,早期診斷重要性增加,如同利用測血糖來篩選糖尿病患者一樣,等三種診斷方式普及社會,將能減少阿茲海默症重度患者出現。

 

吳佳慶教授展示微流道研究成果,未來可望利用此擷取胞外體於晶片上。(圖/白明奇團隊提供)吳佳慶教授展示微流道研究成果,未來可望利用此擷取胞外體於晶片上。(圖/白明奇團隊提供)

 

延緩失智病情惡化 運動增進腦功能

 

早期診斷之後,延緩病情惡化也是重要課題。郭余民研究利用運動改善失智症大腦,他表示,曾有科學家利用基因轉殖技術,讓小鼠產生類似阿茲海默症的情況,之後經過跑步訓練,小鼠的學習和記憶能力明顯增進,證明運動對延緩病情惡化有效。

 

運動能夠讓大腦中的血管增加,使大腦獲得更多能量,能量充足後,腦室下方和顳葉中的海馬迴便會開始生產新的神經細胞和神經膠質細胞,以維持大腦穩定工作。除了產生新細胞,充足的能量也給「老鳥」神經細胞拓展影響力的機會。當神經細胞軸突的覆蓋範圍增廣,訊息在腦中的傳遞速度加快,大腦運作效能就會提升。

 

神經細胞是藉由樹根般的軸突傳遞訊息,經過5個星期運動訓練,大腦出現新生神經細胞,原有神經細胞的軸突分支也明顯增加,強化腦內訊息傳遞效率。(圖/郭余民提供)神經細胞是藉由樹根般的軸突傳遞訊息,經過5個星期運動訓練,大腦出現新生神經細胞,原有神經細胞的軸突分支也明顯增加,強化腦內訊息傳遞效率。(圖/郭余民提供)

 

抗失智關鍵策略:「三動兩高」

 

從增加大腦中的血管、讓神經變大條和增加神經細胞軸突分支,運動帶給大腦的好處會反應在人們的記憶能力上。因此,白明奇在2005年首度提出預防失智的關鍵策略「三動兩高」:頭腦要動、休閒活動、有氧運動、高度學習、高抗氧化。

 

高抗氧化意指多吃「抗氧化」的食物,像菠菜、藍莓等。因為腦部能量的基本養分是從食物中獲取,攝取抗氧化食物,可以讓腦內抗氧化機制的效能提升,進一步減緩身體內外的衰老速度,消滅自由基。

 

為讓學童了解培養規律運動習慣的好處,教授們也將研究成果轉化為課程內容,例如:為通過政府考試取得可執業牌照,倫敦的計程車司機們需要將近5萬條街道和地點倒背如流,因為經過這種空間定位和記憶力的高強度訓練,他們擁有全人類中最大的海馬迴,記憶力變得更好。

 

白明奇藉此說明大腦的位置細胞和網格細胞如何合作,並使用簡單易懂的動畫教材呈現小鼠實驗流程,解釋阿茲海默症患者經常迷路的原因。教學中也設計實作課程,引領學童動手做,用導管等道具模擬澱粉蛋白在血管内堆積情形,讓他們更容易理解阿茲海默症並養成防症意識。

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