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为探究功能神经障碍(FND)患者神经病理机制,研究人员以右颞顶联合区(rTPJ)为种子点,对比 58 例运动 FND 患者与健康对照的共激活模式(CAP)。发现患者脑状态切换灵活性受损,且运动亚组间存在差异,rTPJ 或成潜在表型生物标志物。
在神经科学领域,功能神经障碍(Functional Neurological Disorders, FND)一直是充满挑战的研究方向。这类患者表现出如肢体无力、异常运动等症状,却无明确神经系统结构损伤。既往研究提出 FND 的病理与多网络功能异常相关,尤其是与自我 agency(即个体对自身行为的主动控制感)相关的网络,而右颞顶联合区(right temporo-parietal junction, rTPJ)被认为是这一过程的关键节点。然而,现有研究多采用静态功能连接(functional connectivity, FC)分析,难以捕捉脑网络动态波动,且患者临床表型异质性高,导致结论不一致。因此,深入解析 rTPJ 相关脑网络的动态特征及其在不同运动症状亚组中的差异,对揭示 FND 病理机制至关重要。
瑞士伯尔尼大学医院(Inselspital, Bern University Hospital)等机构的研究人员开展了一项研究,旨在通过动态功能磁共振成像(fMRI)技术,探究 rTPJ 脑网络动态变化在 FND 中的作用,并分析不同运动症状亚组的特征。研究成果发表在《Translational Psychiatry》。
研究主要采用以下关键技术方法:选取 58 例运动 FND 患者(包括功能性无力(functional weakness, FW)和无功能性无力(no-FW)亚组)及 58 名年龄、性别匹配的健康对照(HC),采集静息态 fMRI 数据。以 rTPJ 为种子点,运用共激活模式(co-activation pattern, CAP)分析,识别动态脑网络状态,对比组间及亚组间的 CAP 时间特征(如进入状态的频率和持续时间),并结合临床量表评估相关性。
研究结果
1. rTPJ 脑网络动态特征在健康对照中的分布
健康对照中,rTPJ 激活的脑状态可分为 4 种 CAP:
- CAP1 - 视觉注意(VisualAttention):rTPJ 与视觉网络、背侧注意网络共激活,与默认模式网络(default mode network, DMN)共失活。
- CAP2 - 突显注意(SalienceAttention):rTPJ 与突显网络(salience network)、执行控制网络(executive control network, ECN)共激活,与视觉网络、DMN 共失活。
- CAP3-DMN - 颞顶网络(DMN-TemporoParietal):rTPJ 与突显网络、DMN、颞顶网络共激活,与躯体运动网络(somatomotor network)、背侧注意网络共失活。
- CAP4 - 躯体运动(SomatoMotor):rTPJ 与躯体运动网络、突显网络共激活,与 DMN、ECN 共失活。
2. FND 患者与健康对照的 CAP 差异
与 HC 相比,FND 患者进入CAP3-DMN - 颞顶网络的频率显著降低,进入CAP4 - 躯体运动网络的频率显著升高,提示患者 DMN 与 rTPJ 的耦合减弱,而躯体运动网络与 rTPJ 的耦合增强。此外,患者脑状态切换灵活性受损,尤其在突显网络、DMN 和 ECN 的协同活动方面存在异常。
3. FW 与 no-FW 亚组的 CAP 差异
FW 患者在CAP2 - 突显注意状态的持续时间显著长于 no-FW 患者,表明其 rTPJ 与突显网络、背侧 / 腹侧注意网络的耦合持续增强,而与 DMN 的耦合减弱。相关性分析显示,FW 患者进入 CAP3 的频率与病程呈趋势性相关,进入 CAP2 的频率与状态焦虑评分(STAI-S)显著负相关。
研究结论与意义
本研究通过动态 CAP 分析,揭示了 FND 患者 rTPJ 网络的动态异常,表现为 DMN 与躯体运动网络对 rTPJ 的耦合失衡,以及脑状态切换灵活性下降。亚组分析表明,FW 患者的异常主要集中在注意网络与 DMN 的交互作用,提示不同症状表型可能存在独特的病理机制。这些发现为 FND 的病理生理学提供了新视角,rTPJ 相关动态网络特征或可作为潜在的表型生物标志物,为个体化诊断和治疗(如神经调控靶点选择)奠定基础。
研究首次在动态水平解析 rTPJ 网络在 FND 中的作用,弥补了静态 FC 研究的不足,同时强调了临床表型分层在机制研究中的重要性。未来可进一步探索左右 TPJ 的功能偏侧性及动态网络与症状严重程度的纵向关联,为 FND 的精准医学实践提供更多证据。