偏头痛共病头痛与精神障碍的功能性脑连接模式研究

《CNS Neuroscience & Therapeutics》:Functional Brain Connectivity Patterns of Headache–Mental Disorder Comorbidity in Patients With Migraine

【字体: 时间:2025年12月29日 来源:CNS Neuroscience & Therapeutics 5

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  本文首次采用偏最小二乘相关(PLSC)这一"双重"多元分析方法,揭示了无先兆偏头痛(MwoA)患者亚皮层核团(特别是丘脑和基底节)与枕/颞叶皮层间的静息态功能连接(RSFC)模式,该模式与头痛症状和精神状况共病显著相关。研究发现这些连接模式的空间分布与5HT1a、5HT2a和mGluR5受体密度高度相关,并展现出79.3%的疾病诊断准确率和一定的针刺疗效预测价值,为偏头痛共病机制提供了神经生物学基础和创新生物标志物。

  
引言
偏头痛作为一种高致残性神经系统疾病,常与焦虑、抑郁等精神障碍共病,但其共病神经机制尚未明确。传统神经影像研究多采用单变量分析方法,难以全面揭示多维度临床特征与全脑功能连接间的复杂关联。本研究创新性地应用偏最小二乘相关(PLSC)这一双重多元统计技术,旨在系统识别偏头痛患者头痛-精神共病的功能脑连接模式,并探索其神经递质基础与临床转化价值。
材料与方法
研究纳入80例无先兆偏头痛(MwoA)患者和94例健康对照(HCs)。通过头痛日记和临床量表(包括VAS、MSQ、SAS、SDS)全面评估头痛特征、生活质量和精神状况。采用3.0T fMRI采集静息态数据,基于Brainnetome图谱构建246×246全脑功能连接矩阵。运用PLSC分析识别与9项临床指标共变的功能连接模式,并通过空间相关性分析解析其与6种神经递质(5-HT1a、5-HT1b、5-HT2a、mGluR5、NMDA、GABAa)受体分布的关系。进一步通过支持向量机、聚类分析和回归模型评估连接模式的诊断分型与疗效预测潜力。
结果
PLSC分析提取出1个显著潜变量(LC1),解释40.29%的脑-行为协方差。该成分显示:7项临床指标(病程、头痛强度、MSQ三维度、SAS、SDS)与功能连接模式显著关联,其中焦虑抑郁评分贡献度最高。共病相关连接模式主要表现为丘脑/基底节与枕叶(MVOcC、LOcC)、颞叶(STG、MTG)、中央前后回等区域的连接增强,以及额中叶与枕叶的连接异常。空间相关性分析揭示该连接模式与5HT1a、5HT2a和mGluR5受体分布显著匹配。临床应用验证显示:基于此连接模式的分类器鉴别患者与健康对照的准确率达79.3%(AUC=0.875);K均值聚类将患者分为2个亚型,集群1(n=20)具有更长病程、更高SAS/SDS评分,且针刺治疗后VAS、SAS改善更显著;SVR模型进一步证实该模式对头痛强度(R=0.314)和焦虑改善(R=0.382)具有预测能力。
讨论
本研究首次通过多变量融合分析揭示丘脑-枕颞叶环路是偏头痛共病精神障碍的核心神经基质。该网络整合了丘脑的痛觉感知、枕叶的多感觉整合以及前额叶的情绪调节功能,构成痛情绪共享环路。其分子基础与调节痛觉敏化和情绪加工的5-HT和代谢型谷氨酸受体系统密切相关。发现的连接模式可作为集成性生物标志物,全面反映患者整体疾病负担而非单一症状,在精细诊断、亚型分型和疗效预测方面展现转化潜力。值得注意的是,基线症状更重的患者反而显现更好的针刺应答,提示严重临床症状可能对应更强的神经可塑性潜力。
结论
研究确立了以亚皮层-枕颞叶连接为核心特征的偏头痛共病脑连接组表型,解析了其血清素能和谷氨酸能神经基础,为开发靶向神经调控策略和实现个体化诊疗提供了新视角。
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