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帕金森病（PD）患者黑质神经活动紊乱，但相关电生理变化不明。研究人员对比 PD 与肌张力障碍（DT）患者黑质网状部（SNr）振荡模式。发现 PD 患者 SNr 的 α、β 频段功率增加等差异，且 β 功率与运动症状改善率相关，为 PD 治疗提供新思路。
在神经系统疾病的研究领域中，帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种常见且棘手的神经退行性疾病。它如同一个隐匿在身体内部的 “破坏者”，悄无声息地侵蚀着人们的健康。PD 患者脑内多巴胺能神经元逐渐退化，尤其是在基底神经节的黑质（substantia nigra，SN）区域，这种神经元的丢失严重破坏了黑质纹状体通路，进而导致患者出现运动控制障碍，像动作迟缓（bradykinesia）、肌肉僵硬（rigidity）以及震颤（tremors）等症状，极大地影响了患者的生活质量。
目前，虽然对 PD 的研究已经取得了一些进展，但关于黑质的电生理变化，尤其是在人体研究方面，还存在着诸多空白。尽管动物模型研究提示 SN 在 8 - 25Hz 频率范围内存在异常功率分布，可能是 PD 的潜在生物标志物，但人体的相关数据却极为稀缺。这使得我们难以深入理解 SN 电生理变化与 PD 患者运动症状之间的内在联系。此外，在进行脑深部电刺激（deep brain stimulation，DBS）手术时，精准定位脑内结构至关重要，然而对于 SNr 等结构的电生理特征了解不足，也限制了手术效果的进一步提升。为了填补这些知识空白，探索更有效的治疗方法，首都医科大学附属北京天坛医院等机构的研究人员开展了一项针对 PD 患者黑质网状部（substantia nigra pars reticulata，SNr）的研究，该研究成果发表在《npj Parkinson's Disease》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先，他们从临床招募了符合条件的患者，包括 20 例 PD 患者和 16 例肌张力障碍（dystonia，DT）患者。在这些患者接受 DBS 手术过程中，研究人员运用术中微电极记录（intraoperative microelectrode recordings，MER）技术，获取了 SNr 的电生理数据。术后，通过 Lead DBS 工具盒对记录位点进行定位，并利用 FOOOF 算法等对采集到的信号进行分析处理。
研究结果主要从以下几个方面展开：
- 患者特征：详细记录了患者的年龄、性别、左旋多巴等效日剂量（levodopa equivalent daily dose，LEDD）、术前运动评估量表（如统一帕金森病评定量表第三部分 UPDRSIII、Burke - Fahn - Marsden 肌张力障碍评定量表 BFMDRS）以及蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）得分等信息。PD 患者平均年龄 56.1 ± 7.9 岁，术前 UPDRSIII评分在药物关期为 39.3 ± 14.5，药物开期降至 17.0 ± 8.6，运动改善率为 56.7 ± 5.9%；DT 患者平均年龄 51.5 ± 7.0 岁，平均 BFMDRS 评分为 18.9 ± 11.5。
- 记录位点定位及 SNr 振荡活动分析：经术后图像重建确认，所有 MER 记录位点均位于 SNr。对神经元进行分类后发现，PD 组中 77.4% 的神经元为 GABA 能神经元，DT 组中 41.2% 为 GABA 能神经元，且两组均未发现多巴胺能神经元。在频率域分析中，PD 组在 α 和 β 频段的功率显著高于 DT 组；运用 FOOOF 算法分离出的周期和非周期成分显示，PD 组的非周期指数显著降低。
- SNr 神经元放电率：PD 组 SNr 神经元放电率显著高于 DT 组，这进一步表明 PD 患者 SNr 神经元活动更为活跃。
- SNr 的 β 爆发持续时间分布：PD 组 β 爆发持续时间显著长于 DT 组，且在相对较短的 β 爆发（200 - 500ms）时间区间内，PD 组的百分比数量更高。
- 功率分析与运动障碍的相关性：在 PD 患者中，β 功率与 UPDRSIII改善率呈显著负相关，而在 DT 患者中，未发现 β 功率与 BFMDRS 评分之间存在显著相关性。
在研究结论和讨论部分，研究人员通过多种方式验证了 SNr 记录位点的准确性。该研究揭示了 PD 患者与 DT 患者相比，SNr 存在 β 和 α 振荡功率增加、神经元放电率升高以及 β 爆发动力学改变等特征。这些发现为 PD 的病理生理机制提供了新的见解，表明 β 功率异常不仅存在于丘脑底核（subthalamic nucleus，STN），还延伸至 SNr，支持了基底神经节系统功能障碍的模型。同时，β 功率与 UPDRSIII改善率的相关性，确认了其作为 PD 严重程度生物标志物的作用，这意味着针对 SNr 的 DBS 治疗可能成为改善 PD 患者运动症状的新途径，尤其是对于那些对传统治疗方法反应不佳的症状，如冻结步态。不过，研究也存在一定局限性，例如样本量相对较小，MER 信号稳定性可能存在差异等。未来的研究可以借助 DBS 电极等技术，更深入地探索不同运动障碍中 SN 的活动，为开发更精准的适应性 DBS 治疗方案奠定基础。这项研究成果对于推动 PD 的临床治疗和基础研究具有重要意义，有望为 PD 患者带来新的希望。
