Front.Aging neurosci:中期散发性帕金森病的皮质结构连接改变的影响

散发性帕金森病(sPD)
散发性帕金森病(sPD)是一种神经退行性疾病,主要是由黑质致密部投射到黑质的多巴胺能神经元进行性丢失引起的。黑质-纹状体环路的损伤被认为会导致sPD显著的运动功能障碍,包括震颤、僵硬、运动迟缓和姿势不稳定。
在sPD的不同阶段,sPD大脑功能的皮质结构连接发生改变。这些大脑区域的功能缺陷导致sPD的多个复杂临床症状,包括行为障碍、认知功能障碍,自主神经功能障碍。
然而,与这些临床症状相关的脑区损伤的发病机制仍不清楚,来自南昌大学第一附属医院神经内科的团队通过磁共振成像(MRI)探讨与sPD的多种复杂临床症状相关的其他脑区新的潜在损伤病变。

本研究通过分析皮质结构的改变,探讨所选皮质区域间的皮质结构连接变异与sPD的潜在发病机制连通性。旨在寻找功能性磁共振成像(fMRI)中新的影像学改变,阐明皮质结构连接性改变与sPD潜在发病机制的关系。
在这项研究中,作者选择了大脑皮质厚度变薄的区域,这些区域是使用大脑大小变量进行回归分析得出的。这些大脑区域被用作皮质连通性评估的种子,因为在sPD患者和对照组之间的比较中,它们是变化最显著的大脑区域,并且表现出具代表性的皮质厚度变薄。共有47个脑区被纳入研究,共有67名中期sPD患者和35名健康对照者参与实验。
结果与讨论
皮质结构连接性的改变可能是皮质损伤的标志之一。因此,我们研究了sPD组和对照组之间大脑皮层结构连接的改变。
结果显示,在sPD中期,许多脑区的皮质结构连接发生了广泛的改变,大脑皮层结构连通性显著改变的区域主要集中在以下脑区:大脑皮层包括双侧额叶上、中、下盖、下三角部、下眶额和上眶额,额上内侧区、中央前区、直肌、辅助运动区皮质和右中眶额皮质区。
颞叶皮质改变包括双侧颞叶上极、颞叶上、颞叶中、颞叶下极、黑棘叶皮质和左侧颞叶中极皮质区。顶叶皮质改变包括双侧顶叶上、下、上、后中央和楔前皮质,右后中央前部和角皮质区域。枕叶皮质改变包括双侧枕上、枕下、枕中、舌侧、楔部和枕盖皮质区。
边缘皮质区包括双侧扣带回后、中、前区、海马旁区和跟骨皮质区。其他皮质改变包括双侧嗅觉、脑岛、中央旁小叶和梭形皮质区(图1-7B,C)。
额叶上回控制自我意识和笑声,该区域皮质结构连通性的改变可能与sPD中的协调运动障碍和面具-脸综合征密切相关。皮层结构连通性的改变对额叶下回盖部的损害,可能导致手语、语音和句法加工障碍,以及手部协调运动障碍,如震颤和运动迟缓。
额叶中回(额叶中回)由布罗德曼区域9、10和46组成。布罗德曼区皮质结构连接的改变可能导致影响记忆、空间表象、听觉、意图、情绪、认知、计算和嗅觉过程的损害,导致相应的多发性和复杂的临床症状,并导致sPD中工作记忆、情景记忆、多任务协调和持续注意的下降。
这些脑区皮质结构连通性的改变,可能分别导致自主肢体运动的执行和控制障碍、性功能障碍、姿势和行走稳定性异常以及协调障碍。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图1-7为MRI不同簇检查结果
大脑皮层结构连接显著改变的区域功能与sPD中期复杂临床症状的产生密切相关,研究结果表明,sPD的皮质结构连接性改变导致其功能受损。
虽然以往对sPD症状的发病机制进行了研究,但其发病机制尚未完全了解,有待进一步深入研究,研究发现,在中期SPD中,大脑皮质结构连通性显著改变的区域广泛涉及额叶、颞叶、顶叶、枕叶和边缘叶。该研究提供了MRI证据,说明脑损伤的病理改变可能导致sPD的一些临床症状。
该研究存在样本量小,没有直接分析疾病症状相关的指标等局限性,没有对脑改变与临床症状之间的潜在关系进行直接相关分析。
综上所述,研究结果表明,sPD中期患者大脑皮质结构连通性的广泛改变导致相应脑区的功能障碍,产生了一系列复杂多样的临床症状,本研究也为观察皮质异常的分布特征,了解脑形态异常与临床症状的关系提供了神经影像学信息,报道了一些新的脑组织病理学改变及sPD中期患者的可能发病机制。
此外,该研究发现,局部皮质结构连接的改变是sPD中期皮质损伤的一个因素。因此,局部皮质结构连接性的改变可作为临床症状的诊断生物标志物。
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