根据佐治亚州立大学和佐治亚理工学院研究人员领导的一项新研究，接受氧气治疗或经历发烧的COVID-19患者显示大脑额颞网络的灰质体积减少。该研究发现，这一大脑区域的灰质体积减少与COVID-19患者的残疾程度较高有关，甚至在出院六个月后也是如此。
灰质对于处理大脑中的信息至关重要，灰质异常可能会影响神经元的功能和沟通。该研究发表在2021年5月的《神经生物学》杂志上，表明额叶网络中的灰质可能代表了COVID-19的大脑受累的核心区域，甚至超越了与该疾病的临床表现（如中风）相关的损害。
研究人员隶属于神经影像和数据科学转化研究中心（TReNDS），他们分析了120名神经病患者的计算机断层扫描，其中包括58名COVID-19患者和62名非COVID-19患者，他们在年龄、性别和疾病方面是匹配的。这项工作是与意大利布雷西亚大学的Enrico Premi及其同事共同完成的，他们为这项研究提供了数据。他们使用了基于来源的形态分析，这提高了具有适度样本量的研究的统计能力。
该研究的第一作者、TReNDS的研究助理、佐治亚理工学院电子和计算机工程学院的博士生Kuaikuai Duan说：“科学已经表明，大脑的结构会影响其功能，而大脑成像异常已经成为COVID-19的一个主要特征。以前的研究使用单变量方法研究了大脑如何受到COVID-19的影响，但我们的研究是第一个使用多变量、数据驱动的方法将这些变化与特定的COVID-19特征（例如发烧和缺氧）和结果（残疾程度）联系起来。”
分析显示，残疾程度较高的患者在出院时和6个月后，其上额、内侧和中额回的灰质体积减少，即使控制了脑血管疾病。与不接受氧疗的患者相比，接受氧疗的患者该区域的灰质体积也明显减少。与不发烧的病人相比，发烧病人的下颞回和中颞回及纺锤形回的灰质体积明显减少。结果表明，COVID-19可能通过发烧或缺氧影响额颞部网络。
与无躁动的病人相比，躁动病人的上额、内侧和中额回的灰质也出现减少。这意味着大脑额叶区的灰质变化可能是COVID-19患者普遍表现出的情绪障碍的基础。
该研究的高级作者、TReNDS主任Vince Calhoun说：“COVID-19患者的神经系统并发症越来越多。”Calhoun是佐治亚州立大学心理学杰出教授，在佐治亚理工学院的电子和计算机工程学院以及埃默里大学的神经病学和精神病学任职。“灰质的减少也被证明存在于其他情绪障碍中，如精神分裂症，并可能与灰质影响神经元功能的方式有关。”
该研究的结果表明，额颞部网络的变化可以作为生物标志物来确定COVID-19的可能预后或评估该疾病的治疗方案。下一步，研究人员希望在更大的样本量上复制这项研究，包括多种类型的大脑扫描和不同的COVID-19患者群体。
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