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梅杰综合征皮质-纹状体-丘脑-小脑结构协变网络异质性特征及其病理机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:Neuroscience 2.9
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本研究针对梅杰综合征(Meige syndrome)传统基底节功能障碍理论的局限性,采用Winner-take-all(WTA)策略构建皮质-纹状体-丘脑-小脑(CSTC)结构协变网络,首次揭示不同皮层分区结构协变网络异质性特征及丘脑在病程中的特异性易损性,为理解该病网络级病理机制提供全新影像学证据。
梅杰综合征这个听起来陌生的疾病,实则给患者带来巨大痛苦——从眼睑痉挛起步,逐渐蔓延至口周肌肉的异常收缩,严重者甚至会出现"功能性失明"。近百年来,医学界一直将其归因于基底节(basal ganglia)功能障碍,但随着神经影像技术的进步,越来越多的证据表明这可能是整个运动网络"集体失调"的结果。究竟大脑不同区域如何"协同犯错"?这个问题的答案,或许就隐藏在皮质与深部脑结构的微妙连接变化中。
中南大学湘雅医院神经外科的研究团队在《Neuroscience》发表的最新研究,创新性地采用"赢家通吃"(Winner-take-all, WTA)策略,对46例接受深部脑刺激(DBS)治疗的梅杰综合征患者和46例健康对照(HC)进行全脑灰质体积(GMV)分析,构建了包含五个皮层分区的皮质-纹状体-丘脑-小脑(cortico-striato-thalamo-cerebellar, CSTC)结构协变网络(structural covariance network, SCN)。通过置换检验比较网络差异,并探究病程对网络的模块化影响。
关键技术包括:基于高分辨率MRI的体素形态测量学(VBM)分析、WTA策略驱动的CSTC网络构建、基于置换检验的网络差异分析,以及病程分层的模块化效应评估。所有患者均来自2018-2024年间在湘雅医院接受DBS治疗的队列,经严格排除标准筛选。
【全脑VBM分析结果】
发现患者组在皮层、基底节、丘脑和小脑广泛存在GMV减少,其中右侧杏仁核、苍白球、腹侧间脑等区域萎缩最显著(P<0.001)。值得注意的是,丘脑作为皮质下枢纽表现出特殊的双侧不对称性萎缩模式。
【结构协变网络特征】
WTA分析揭示五个皮层分区各自对应独特的CSTC网络模式:运动相关皮层主要与壳核、丘脑腹前核形成强协变连接;前额叶皮层则与小脑半球、丘脑背内侧核建立显著关联。这种分区特异性网络异质性提示不同脑区参与不同的病理生理过程。
【病程影响分析】
长期病程(>5年)患者表现出丘脑协变连接的显著解离,这种"去耦合"现象在短病程组未见,表明丘脑网络整合功能随病程延长呈进行性损害,可能是疾病进展的关键生物标志物。
这项研究突破了传统基底节中心论的认识框架,首次系统描绘了梅杰综合征全脑尺度结构协变网络的时空演化规律。三大发现尤其值得关注:一是证实了CSTC网络存在皮层分区依赖的异质性特征;二是揭示了丘脑在长期病程中的特异性易损性;三是为"网络病"理论提供了扎实的形态学证据。这些发现不仅深化了对梅杰综合征病理机制的理解,更为未来开发基于网络调控的精准治疗策略指明了方向——或许下一代的神经调控治疗,应该从单一靶点转向对整个CSTC网络的动态干预。
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