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左右利手与语言偏侧化对血管周围间隙扩散指数(DTI-ALPS)的影响机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Brain Communications 4.1
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本研究针对DTI-ALPS(血管周围间隙扩散张量成像分析)指数在健康人群中的变异机制,首次系统探究了左右利手和语言功能偏侧化对脑内液体引流系统的影响。通过82名健康成人的多模态MRI数据分析,发现左半球及双侧DTI-ALPS指数与利手程度(Edinburgh Handedness Inventory评估)和语言偏侧指数(fMRI语言任务测定)呈显著负相关,提示脑结构不对称性可能影响类淋巴系统功能评估。该成果为神经退行性疾病(如帕金森病、癫痫)的病理机制研究提供了新的生物标志物解读视角。
脑科学领域长期存在一个关键谜题:大脑如何有效清除代谢废物?传统观点认为中枢神经系统缺乏淋巴系统,直到2012年"类淋巴系统(glymphatic system)"概念的提出,揭示了脑脊液通过血管周围间隙(PVS)的引流机制。DTI-ALPS(沿血管周围间隙的扩散张量成像分析)作为非侵入性评估工具,虽已应用于阿尔茨海默病、帕金森病等不对称性神经系统疾病研究,但其在健康人群中的生物学基础仍不明确。匈牙利佩奇大学Gábor Perlaki团队在《Brain Communications》发表的研究,首次揭示了左右利手和语言功能偏侧化这一人类特有的神经生物学特征对DTI-ALPS指数的调控作用。
研究采用多模态MRI技术组合:1)82名健康成人(18-66岁)的扩散张量成像(DTI)数据,通过双盲手动ROI放置计算左右半球及双侧DTI-ALPS指数;2)3T fMRI语言流畅性任务测定语言偏侧指数(LI);3)爱丁堡利手量表(EHI)量化利手程度。统计模型校正年龄和性别因素,重点分析神经功能偏侧化与DTI-ALPS的空间关联模式。
Handedness(利手影响)
多元线性回归显示,利手程度与Observer1测量的左半球ALPS指数(p=0.030)及双侧指数(双观察者p≤0.044)呈显著负相关,表明左利手倾向者左侧类淋巴引流功能可能增强。值得注意的是,右半球指数不受利手影响,提示评估右半球指标可避免利手因素的干扰。
Language lateralization(语言偏侧化)
性别分层分析揭示重要发现:女性群体中,语言偏侧指数与左半球(p<0.001)及双侧ALPS指数(p≤0.003)呈显著负相关,即右半球语言优势者左侧引流功能增强。这种关联在非典型利手女性亚组中尤为显著,而在男性中未观察到显著相关性。研究者推测这可能与女性脑结构的可塑性差异有关。
Interobserver agreement(观察者间一致性)
双观察者测量显示优秀的一致性(ICC单测量0.843-0.898),验证了DTI-ALPS方法的可靠性。左半球ALPS指数普遍高于右半球(p<0.001),这种不对称性在所有利手亚组中均存在,暗示脑功能偏侧化可能伴随生理性引流系统不对称。
讨论部分指出,该研究首次建立了神经功能偏侧化与DTI-ALPS指数的关联框架:1)左半球引流系统的可塑性可能反映语言和运动通路的白质重构,特别是弓状束(AF)等语言相关纤维束的形态学改变;2)右半球ALPS指数可能作为更稳定的生物标志物,尤其适用于回顾性研究;3)性别差异提示激素等因素可能调控类淋巴系统与神经功能的耦合机制。这些发现为理解神经退行性疾病的单侧起病模式(如帕金森病的运动不对称性)提供了新视角,同时强调未来研究需控制利手和语言偏侧化等混杂因素。
值得注意的是,作者谨慎指出DTI-ALPS指数与类淋巴功能的直接关联仍需验证,当前结果更可能反映血管周围间隙的微结构特征。这种科学态度为后续研究指明了方向——需要结合侵入性对比增强MRI等金标准,进一步阐明DTI-ALPS的生物学基础。该研究通过揭示人脑功能-结构-液体引流系统的复杂互作,为精准神经影像诊断奠定了重要理论基础。
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