帕金森病中小脑大规模功能网络连接异常:情绪认知障碍与衰老效应的神经机制

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Brain Imaging and Behavior 2.4

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  这篇研究通过82例帕金森病(PD)患者和38例健康对照(HC)的静息态功能磁共振(fMRI)数据,揭示了小脑(CER)功能网络连接异常在PD病理中的关键作用。研究发现PD患者小脑内部及小脑-显著性网络(SN)连接显著降低(P<0.001),且CER-SN连接减弱与认知障碍(MoCA评分降低)和抑郁症状(HAMD评分升高)相关,而CER-内侧颞叶(MTL)连接增强与焦虑抑郁正相关。研究首次报道了PD患者CER-SN连接的年龄相关特异性改变(P=0.008),为PD非运动症状的神经机制提供了新视角。

  

引言
帕金森病(PD)作为典型的神经退行性疾病,传统研究多聚焦于基底节区多巴胺能神经元丢失。近年研究发现小脑(CER)通过广泛连接参与PD运动症状(如震颤和步态冻结)及非运动症状(认知情绪障碍)。小脑虽仅占脑体积10%,却包含80%的神经元(Sereno et al., 2020),其与皮层-皮层下网络的交互机制尚未明确。本研究首次系统探索PD中小脑大规模功能网络连接模式及其临床关联。

材料与方法
研究纳入82例PD患者(PwPD)和38例年龄性别匹配的HC,采集高分辨率T1和静息态fMRI数据。采用空间无偏小脑工具箱(SUIT)进行小脑亚区体积分析,基于300个预定义脑区(含27个小脑ROI)构建功能网络,重点分析小脑网络(CER)与9个皮层-皮层下大尺度网络(如SN、MTL等)的连接。统计模型控制年龄、性别和头动参数(FD),采用FDR校正多重比较(q<0.01)。

结果

  1. 小脑体积无差异但功能连接异常:PD组小脑灰质体积与HC无统计学差异,但CER内部连接强度降低85%(ES=-0.85,P<0.001),CER-SN连接降低96%(ES=-0.96,P<0.001)。
  2. 临床关联性:CER-SN连接减弱与MoCA评分下降(β=0.226,R2
    =0.302)和HAMD升高(β=-0.252)显著相关;CER-MTL连接增强则同步关联HAMA(β=0.254)和HAMD(β=0.311)评分。
  3. 年龄效应:HC组中CER-SN连接随年龄增强,而PD组呈下降趋势(交互作用P=0.008),提示PD病理削弱了正常衰老中的网络代偿机制。

讨论
小脑-显著性网络(SN)连接异常可能通过干扰突显信息处理(Salamone et al., 2021),导致PD患者注意力缺陷和情绪调节障碍。而CER-MTL连接增强反映海马-小脑情绪环路的过度激活(Habas, 2022),与焦虑抑郁症状正相关。研究创新性发现PD中CER-SN连接的年龄特异性退化,为解释老年PD患者非运动症状恶化提供了网络层面证据。

局限与展望
研究未细分小脑亚区功能异质性,且认知评估工具较局限。未来需结合多模态影像和纵向设计,探索小脑网络连接作为PD生物标志物的潜力。这些发现为开发针对小脑-皮层回路的非药物干预(如经颅磁刺激)提供了理论依据。

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