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三叉神经痛患者枕叶皮层结构改变:基于体素与表面的MRI形态学研究揭示慢性疼痛的多感觉整合机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月18日 来源:The Journal of Headache and Pain 7.3
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本研究针对原发性三叉神经痛(TN)患者,通过整合VBM(体素形态学分析)和SBM(表面形态学分析)技术,首次系统揭示了枕叶皮层(包括楔叶cuneus和枕上回SOG)的灰质体积减少与皮层变薄现象。研究人员发现这些视觉相关区域的改变与疼痛侧别相关,但未与病程、疼痛强度等临床参数直接关联,提示其可能反映长期伤害性输入导致的神经可塑性适应。该成果发表于《The Journal of Headache and Pain》,为理解TN的中枢机制提供了新视角。
三叉神经痛(TN)被描述为"人类最剧烈的疼痛",其典型症状是面部突发性电击样剧痛。虽然传统观点认为神经血管压迫(NVC)是主要病因,但越来越多的证据表明中枢神经系统可能参与疼痛的维持和慢性化过程。令人困惑的是,既往关于TN患者脑结构改变的研究结果存在明显异质性——有的报告显示疼痛相关网络(如丘脑、岛叶)的结构异常,而严格的荟萃分析却仅发现左侧丘脑的灰质改变具有可重复性。这种不一致性促使来自意大利罗马智慧大学(Sapienza University of Rome)神经放射学单元的研究团队开展了一项创新性研究,他们采用多模态MRI技术探索TN患者潜在的神经生物学标记。
研究人员招募了38例原发性TN患者和26名健康对照,通过3T磁共振获取高分辨率结构像。采用CAT12软件同步进行VBM和SBM分析,前者检测全脑灰质体积变化,后者精确量化皮层厚度等表面特征。同时利用3D-CISS和TOF-MRA序列评估神经血管冲突(NVC)分级(0-2级)和神经萎缩程度。为控制混杂因素,所有分析均校正年龄、性别和颅内总体积(TIV)。
研究结果揭示出三个关键发现:首先,VBM显示TN组双侧(以左侧为主)楔叶和枕上回的灰质体积显著减少;其次,SBM发现左侧TN患者的左楔叶和右侧TN患者的右枕上回存在侧别特异性皮层变薄;最后,这些结构改变与NVC分级、神经萎缩程度或疼痛强度等临床参数无显著相关性。值得注意的是,经典疼痛处理区域(如丘脑、前扣带回)未显示明显改变。
在讨论部分,作者提出这些枕叶区域的改变可能反映两种机制:一是作为多感觉整合枢纽(靠近顶枕沟),楔叶和SOG可能通过反复参与疼痛处理导致神经可塑性改变;二是这些区域参与疼痛的情感维度评估,长期伤害性输入可能引发适应性重组。特别有趣的是,虽然仅有21%患者涉及三叉神经眼支(V1),但视觉相关区域仍显示出显著改变,这提示其作用可能超越传统的视觉-三叉神经通路交互。
该研究的临床意义在于:首次系统证实TN患者存在枕叶皮层的特异性结构改变,且这种改变具有疼痛侧别对应性。尽管这些变化与症状严重度无直接关联,但它们可能作为TN慢性化的潜在生物标记。未来研究可结合功能影像进一步阐明这些区域在疼痛处理网络中的动态作用,并为开发靶向干预策略提供理论基础。
技术方法亮点包括:1)采用3T MRI获取0.8mm各向同性分辨率的3D-FSPGR序列;2)通过MIPAV软件手动分割三叉神经进行萎缩量化;3)应用CAT12实现VBM与SBM的互补分析;4)采用严格的FWE校正(p<0.05)控制多重比较误差。
主要研究结果如下:
临床数据:右侧TN患者神经萎缩程度(30.63±19.23%)显著高于左侧(3.95±17.43%,p<0.001),但两组在NVC分级、疼痛强度等方面无差异。
VBM结果:TN组左侧楔叶灰质体积减少(峰值坐标-2,-88,26,FWE校正p=0.026),最大T值达5.14。
SBM结果:左侧TN患者左楔叶皮层变薄(峰值-14,-77,24),右侧TN患者右枕上回变薄(峰值26,-78,34),均达到FWE校正显著性。
临床相关性:提取异常区域的皮层厚度值与12项临床参数进行回归分析,经FDR校正后均未显示显著关联。
这项研究突破了传统TN研究的范式,将关注点从疼痛传导通路扩展到多感觉整合系统。其创新性体现在:1)首次报道TN患者枕叶结构改变的侧别对应性;2)采用VBM与SBM互补策略提高检测灵敏度;3)通过严格的临床-影像相关性分析排除混淆因素。这些发现为理解慢性疼痛的中枢机制开辟了新视角,提示未来治疗可能需要考虑超越传统疼痛网络的调控策略。
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