音乐刺激对阿尔茨海默病患者动态功能连接网络的时变调控机制：基于时间加权网络模型的研究

这篇研究通过脑电图(EEG)和相位滞后指数(PLI)分析，创新性地构建了整合时间距离、路径强度和路径数的时间加权动态网络模型，提出时间全局加权效率(TGWE)新指标，揭示了阿尔茨海默病(AD)患者在《茉莉花》音乐高潮段(20-45s)前额叶-顶叶连接增强的神经补偿机制，为AD的动态功能连接(dFC)研究和音乐治疗提供了新范式。

　　

Highlight

音乐刺激显著改变了AD患者的功能连接模式，特别是在记忆和情绪处理相关的额叶-楔前叶-枕叶耦合网络。干预后患者连接强度接近健康对照水平，网络指标(aEg, aEloc, aDC, aNe, aNLe)与MMSE评分呈显著正相关(p < 0.05)，验证了其作为动态生物标志物的价值。

4.1 音乐诱导的功能连接改变

研究发现AD患者的病变主要集中在额叶、楔前叶和枕叶区域。音乐刺激使这些区域的连接模式正常化，其中前额叶(Fpz)和顶叶(P5)的连接增强最为显著。轻度AD患者保持路径数量但路径强度降低，而重度AD患者所有参数均恶化。创新的TGWE指标与疾病严重程度高度相关(R² = 0.55, p = 0.0056)，揭示了神经网络的动态补偿机制。

局限性

当前EEG信号去噪仍存在挑战，未来需结合多模态数据验证。研究聚焦额-顶-枕网络反应，后续需通过高密度EEG源定位或fMRI解析全脑听觉网络动态。音乐参数与神经响应的因果关系也需更深入探索。

结论

音乐刺激特别是高潮段落能动态调节AD患者的功能连接，增强与记忆情感处理相关的神经网络耦合。时间加权网络模型成功捕捉到AD特异的网络重组特征，TGWE指标为评估时空脑网络可塑性提供了新工具，为AD的音乐治疗和动态生物标志物开发奠定了理论基础。