帕金森病睡眠障碍与运动、认知损害的神经机制:基于静息态和任务态近红外光谱技术(fNIRS)的新发现

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Brain Research 2.7

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  帕金森病(PD)患者睡眠障碍常见且机制不明。研究人员利用静息态和任务态功能近红外光谱技术(fNIRS)研究 60 名 PD 患者。结果显示,有睡眠障碍的 PD 患者内侧前额叶皮质(mPFC)自发神经活动异常,且 mPFC 活动部分介导睡眠障碍与运动症状关系,该研究为临床干预提供依据。

  
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,除了典型的运动症状,如震颤、肌强直和运动迟缓外,睡眠障碍也是其常见的非运动症状之一。睡眠障碍在 PD 患者中十分普遍,发生率高达 60%-98%,它就像一个隐藏在暗处的 “敌人”,悄无声息地影响着患者的生活质量。不仅让患者白天精神萎靡,生活自理能力下降,还与运动症状的加重以及认知能力的减退紧密相关 。然而,长期以来,睡眠障碍与 PD 之间复杂的神经生物学联系却如同迷雾一般,让科研人员难以看清。

为了揭开这层神秘的面纱,探寻其中的奥秘,大连医科大学附属第一医院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们通过深入探究,发现了睡眠障碍影响 PD 患者大脑功能的关键机制,这一成果对于 PD 的临床治疗和干预有着重要的意义。该研究成果发表在《Brain Research》杂志上。

在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:一是招募了 60 名 PD 患者,将其分为有睡眠障碍(30 名)和无睡眠障碍(30 名)两组,通过帕金森病睡眠量表(PDSS)来确定患者是否存在睡眠障碍,PDSS 评分 < 126 分被认定为有睡眠障碍;二是采用静息态功能近红外光谱技术(fNIRS)分析患者大脑的自发神经活动和功能连接;三是利用言语流畅性测试(Verbal Fluency Test,VFT),结合任务态 fNIRS 研究,来探究患者执行功能相关的大脑机制变化 。

下面来看具体的研究结果:

  1. 静息态分析结果:研究人员对比两组患者静息态下的大脑活动发现,有睡眠障碍的 PD 患者内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex,mPFC)的低频振幅分数(fractional amplitude of low-frequency fluctuations,fALFF)显著增加。这意味着在休息状态下,这些患者 mPFC 区域的大脑活动出现了异常增强的情况。进一步研究还发现,fALFF 值与睡眠质量呈负相关,即睡眠质量越差,fALFF 值越高;同时,fALFF 值与运动症状的严重程度呈正相关,运动症状越严重,fALFF 值也越高。
  2. 中介分析结果:中介分析是本次研究的一个重要环节,它揭示了大脑活动在睡眠障碍与运动症状之间的 “桥梁” 作用。分析结果表明,mPFC 的自发神经活动在睡眠障碍和运动症状的关系中起到了部分中介作用。这就好比 mPFC 是睡眠障碍影响运动症状这条 “因果链” 上的一个关键节点,睡眠障碍通过影响 mPFC 的神经活动,进而对运动症状产生影响。
  3. 任务态分析结果:在任务态研究中,研究人员让患者进行 VFT 测试,并利用 fNIRS 监测大脑活动。结果发现,有睡眠障碍的 PD 患者在进行 VFT 时,mPFC 和眶额叶皮质(orbitofrontal cortex,OFC)的激活程度降低。这表明这些患者在执行需要动用执行功能的任务时,大脑相应区域的功能出现了受损的情况,进而影响了他们的认知表现。

综合研究结果和讨论部分来看,此次研究具有多方面的重要意义。一方面,它首次将静息态和任务态 fNIRS 技术相结合,全面深入地探究了 PD 患者睡眠障碍与大脑功能之间的关系,为该领域的研究开辟了新的方向。另一方面,研究发现 mPFC 功能异常在睡眠障碍影响运动症状和执行功能的过程中起着关键作用,这为未来开发针对 PD 患者睡眠障碍及相关症状的靶向治疗方法提供了潜在的生物标志物 。通过精准定位 mPFC 这一关键靶点,有望开发出更有效的治疗手段,改善 PD 患者的睡眠质量,减轻运动症状和认知障碍,提高患者的生活质量,为 PD 患者带来新的希望。

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