探秘紧张型头痛:多频段功能连接变化揭示疾病新机制

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:BMC Medical Imaging 2.9

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  紧张型头痛(TTH)是常见神经系统疾病,发病机制不明。研究人员通过对 32 例 TTH 患者和 31 例健康对照进行静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)研究,发现 TTH 患者脑区功能连接(FC)改变具有频段特异性,这有助于理解 TTH 病理机制,为诊疗提供新思路。

  在日常生活中,头痛是一种极为常见的症状,而紧张型头痛(TTH)更是其中的 “常客”。它如同一个隐匿的 “小恶魔”,在全球范围内频繁作祟,是最常见的神经系统疾病之一。据统计,在 2016 年全球疾病负担研究中,TTH 的发病率位居全球第六,患病率排名第三 ,几乎每个年龄段的人都可能受到它的困扰。TTH 不仅会引发焦虑、抑郁、睡眠障碍等一系列问题,降低患者的生活质量,还会给社会带来沉重的经济负担。然而,尽管它影响广泛,科学家们对其发病机制的了解却十分有限。自 21 世纪初以来,由于相关研究的匮乏,TTH 的发病机制一直如同迷雾,让医学研究者们难以看清。
在这样的背景下,为了揭开 TTH 发病机制的神秘面纱,山东第二医科大学附属医院等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《BMC Medical Imaging》杂志上,为我们深入了解 TTH 带来了新的曙光。

研究人员采用了静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)技术。这项技术就像是给大脑做了一场 “动态体检”,它利用血氧水平依赖信号,能够反映大脑内在的异常情况,揭示更基本的大脑功能改变。在研究中,研究人员选取了 63 名受试者,其中包括 32 例 TTH 患者和 31 名健康对照(HC)。他们根据团队之前的研究,挑选出在常规频段(0.01 - 0.08Hz)和慢 5 频段(0.01 - 0.027Hz)中区域同质性(ReHo,一种反映局部脑区功能的指标)异常的脑区作为感兴趣区域(ROIs)。然后,通过计算 ROIs 与全脑之间在不同频段的功能连接(FC,用于衡量不同脑区信号波动的相关性,反映脑区之间的功能联系),来评估网络层面的改变,并分析 TTH 患者和 HC 之间的差异。此外,他们还运用 Pearson 相关性分析,探究两个频段中显著改变的 FC 值与 TTH 患者视觉模拟评分(VAS,用于评估疼痛严重程度)之间的关系。

研究结果发现,在常规频段(0.01 - 0.08Hz),TTH 患者和 HC 之间没有显示出明显的脑区 FC 差异。然而,在慢 5 频段(0.01 - 0.027Hz)却出现了不一样的情况。与 HC 组相比,TTH 患者的右侧内侧额上回与右侧颞极 / 右侧颞下回、右侧额中回与左侧缘上回之间的 FC 显著升高;而右侧额中回与右侧枕外侧皮层之间的 FC 则降低。不过,在分析 FC 改变与 VAS 评分的关系时,研究人员发现,在慢 5 频段,这些功能连接强度的变化与 VAS 评分之间并没有显著的相关性。

在讨论部分,研究人员对这些结果进行了深入分析。首先,关于右侧内侧额上回与右侧颞极 / 右侧颞下回 FC 升高的现象,颞极(TP)虽然在疼痛处理中的具体作用尚不明确,但已有研究表明它可以影响与疼痛相关的短期记忆分配的情绪基调。而且,TTH 患者中抑郁症的发生率较高,而 TP 与抑郁症也存在一定关联,此次研究中 FC 的升高或许反映了 TP 参与了 TTH 的中枢敏化机制,也为 TTH 与抑郁症之间的关系提供了证据。

右侧颞下回(ITG)与自发认知、语言流畅性以及视觉刺激处理有关,同时它也是疼痛传递回路的一部分,还属于默认模式网络(DMN)。研究发现 TTH 患者右侧额上回与右侧 ITG 的 FC 增加,这可能对 TTH 患者的疼痛程度产生影响,并在疼痛向慢性转变的过程中发挥作用,进一步证实了 ITG 在一定程度上参与了边缘疼痛调节网络。

右侧额中回与右侧枕外侧皮层 FC 减弱也值得关注。枕外侧皮层不仅参与视觉处理,还涉及疼痛的认知评估以及异常情绪处理和自我关注。在 TTH 患者中,这种 FC 的减弱可能会导致疼痛认知评估受损,加重焦虑、抑郁等负性情绪。不过,目前的横断面数据还无法确定 TTH 与负性情绪之间的因果关系,枕叶在 TTH 中的具体功能改变还需要进一步研究。

右侧额中回与左侧缘上回(SMG)的 FC 在 TTH 患者中升高。SMG 与认知调节和负性情绪处理有关,这种增强的连接可能反映了一种长期的补偿机制,受损神经元需要增加连接来产生相同的信号。同时,研究还发现年龄对 TTH 患者的脑功能存在影响,在未对年龄进行回归分析时,右侧额中回与左侧 SMG 的 FC 不再异常。这表明年龄因素在 TTH 的研究中不容忽视,由于研究中受试者的年龄范围相对较小,未来还需要更多研究来明确年龄对 TTH 的影响在整个年龄段的情况。

此外,该研究还发现慢 5 频段在测量 TTH 患者异常 FC 改变方面具有更好的可靠性。之前的研究也表明,不同频段对不同脑部疾病的敏感性不同,研究团队的成果显示慢 5 频段在检测 TTH 患者异常 ReHo 和 FC 方面优于常规频段和慢 4 频段。然而,这种频段特异性波动能否用于 TTH 的诊断,还需要进一步探索。

这项研究的重要意义在于,它让我们对 TTH 的病理生理机制有了更深入的理解。研究揭示了 TTH 患者脑区 FC 异常与疼痛管理以及负性情绪之间的关联,而且这些异常具有频率依赖性,仅在慢 5 频段出现。这不仅为后续研究 TTH 的发病机制提供了重要线索,也为未来 TTH 的诊断和治疗开辟了新的方向,或许在未来,医生们能够根据这些研究成果,找到更精准、更有效的治疗方法,帮助众多 TTH 患者摆脱病痛的折磨。但研究也存在一些局限性,比如样本量有限,无法区分发作性和慢性 TTH,FC 分析方法存在固有局限,患者的焦虑和抑郁状态评估不足等。不过,这些问题也为后续研究指明了方向,相信在科研人员的不断努力下,我们对 TTH 的认识会越来越深入,最终攻克这一常见疾病。

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