早期帕金森患者觸覺功能損傷機制的神經(jīng)影像學(xué)研究.pdf

1、研究目的:
　　 帕金森病(PD)是一種常見的神經(jīng)退行性疾病,以靜止性震顫、運動遲緩和肌強直等運動癥狀為主要臨床表現(xiàn)。目前的研究已經(jīng)證實,PD絕非是單純的運動障礙性疾病,其累及感覺、認知等多個不同的系統(tǒng),引起一系列復(fù)雜的臨床癥狀,而觸覺感知辨別功能的障礙是其中重要的一個方面。先前的神經(jīng)電生理和腦成像的研究均表明,這種障礙來源于觸覺信息在腦內(nèi)處理整合過程中的異常,并且發(fā)現(xiàn)了PD患者在感知觸覺刺激時存在腦區(qū)激活的改變。然而,上述研究

2、大多針對中晚期的PD患者,而對于相對更具有臨床意義的早期患者是否同樣存在觸覺的腦功能缺陷目前并不清楚。再者,之前對PD的腦功能成像研究僅僅停留在激活圖的水平,而存在激活異常的腦區(qū)究竟有什么樣的意義,他們之間又是如何相互關(guān)聯(lián),從而完成腦功能網(wǎng)絡(luò)的重組及觸覺信息的重新整合,仍是值得探討的問題。此外,功能學(xué)與形態(tài)學(xué)之間往往緊密關(guān)聯(lián),而早期PD患者發(fā)生功能改變的腦區(qū)是否具有形態(tài)學(xué)的基礎(chǔ),患者又是否存在腦結(jié)構(gòu)的改變也不清楚。本研究將著力解決以上問

3、題。
　　 研究方法:
　　 本研究共招募21名早期PD患者(Hoehn& Yahr分期1-2期)和22名年齡、性別相匹配的正常人,所有受試者均簽署書面知情同意書。所有患者接受統(tǒng)一帕金森評定量表(UPDRS)和簡易智能評定量表(MMSE)評分,并且掃描前停藥12小時以上。數(shù)據(jù)獲取包括三部分,首先采集常規(guī)結(jié)構(gòu)像(T1WI和T2WI),并在常規(guī)像上排除隱匿性神經(jīng)系統(tǒng)疾病;接著進行功能像掃描(BOLD),任務(wù)使用block設(shè)計

4、,連續(xù)采集被動觸覺刺激和無任務(wù)狀態(tài)下受試者功能磁共振(fMRI)圖像;最后采集受試者高分辨3D結(jié)構(gòu)像。數(shù)據(jù)處理使用腦圖像處理軟件SPM,包括功能像處理和3D結(jié)構(gòu)像處理兩部分。功能像處理如下:首先基于一般線形模型和隨機效應(yīng)模型,分別獲取觸覺刺激狀態(tài)下兩組受試者組內(nèi)和組間的腦激活圖;接著將兩組間存在激活差異的腦區(qū)作為感興趣區(qū)(ROI),做ROI信號變化率與UPDRs評分間的相關(guān)分析;最后將各ROI作為腦網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點,做基于圖論的腦功能連

5、接分析,計算出PD患者較正常人功能連接度(I)發(fā)生變化的腦區(qū)和連接強度(z)發(fā)生改變的腦區(qū)間連接,并進一步探求其與UPDRS評分間的相關(guān)性。3D結(jié)構(gòu)像處理如下:利用基于體素的形態(tài)學(xué)分析(VBM)的方法,對所有受試者的圖像進行分割和配準(zhǔn),并使用兩樣本t檢驗比較PD患者較正常人腦灰質(zhì)體積發(fā)生改變的區(qū)域。
　　 研究結(jié)果:
　　 觸覺刺激狀態(tài)下PD患者較正常對照組激活降低的腦區(qū)包括雙側(cè)初級感覺區(qū),刺激同側(cè)輔助運動區(qū)(SMA),

6、同側(cè)運動前區(qū)(PMC)和同側(cè)中央旁小葉。反之,PD患者較正常對照組激活增加的腦區(qū)包括雙側(cè)背外側(cè)前額葉(DLPFC),雙側(cè)小腦前葉(Acb),雙側(cè)小腦后葉,雙側(cè)海馬旁回,刺激對側(cè)額下回(IFG),對側(cè)額中回,對側(cè)尾狀核(CN)和對側(cè)豆?fàn)詈?LN)。其中,SMA的BOLD信號變化率與患者的UPDRS評分呈現(xiàn)負相關(guān)(r=-0.48,p＜0.05);SMA的功能連接度？在PD病人中存在顯著降低(p=0.032),并且該值與UPDRs評分呈現(xiàn)顯著

7、負相關(guān)(r=-0.57,p＜0.01)。在本研究所有可能的網(wǎng)絡(luò)連接中,有1條連接的z值在PD病人中顯著下降,即右側(cè)SMA-右側(cè)PMC(p＜0.001)。有4條連接的z值在PD病人中顯著增高,包括左側(cè)IFG-左側(cè)DLPFC(p=0.003),左側(cè)DLPFC-右側(cè)Acb(p=0.004),左側(cè)IFG-左側(cè)CN(p=0.001),右側(cè)Acb-左側(cè)LN(p=0.002)。PD患者較正常受試者存在兩處腦灰質(zhì)體積明顯降低的區(qū)域,即右側(cè)顳下回及左側(cè)A

8、cb。
　　 研究結(jié)論:
　　 本研究表明,早期PD患者在感知觸覺刺激的過程中不僅存在著腦激活的改變,而且存在著腦功能連接的改變,并且發(fā)生改變的腦區(qū)涉及感覺運動區(qū)、前額葉、紋狀體和小腦。其中,變化最顯著的區(qū)域是輔助運動區(qū),該區(qū)在患者執(zhí)行觸覺刺激任務(wù)時激活強度及功能連接度較正常人顯著降低,并且降低程度與患者的病情嚴重程度呈現(xiàn)明顯相關(guān)性。此外,本研究也提示早期PD患者在執(zhí)行觸覺感知功能的過程中很可能存在著神經(jīng)學(xué)上的代償,該代