脑深部刺激事件捕捉揭示舞蹈风暴相关局部场电位功率升高

《Frontiers in Neurology》:Elevated local field potential power characterizes choreic storms identified by deep brain stimulator event capture

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月08日 来源:Frontiers in Neurology 3.3

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  部分伴有高动力性运动障碍的患者可能表现为严重且持久的 uncontrolled chorea and/or ballism 状态,称为“舞蹈风暴”(choreic storm),该状态可导致痛苦并需临床干预。此类事件在儿童期起病的运动障碍患者中可能更为频繁和严

  
部分伴有高动力性运动障碍的患者可能表现为严重且持久的 uncontrolled chorea and/or ballism 状态,称为“舞蹈风暴”(choreic storm),该状态可导致痛苦并需临床干预。此类事件在儿童期起病的运动障碍患者中可能更为频繁和严重。脑深部刺激(deep brain stimulation, DBS)对药物难治性运动障碍(包括舞蹈症)可能有效,且临床可用设备中基于事件的局部场电位(local field potential, LFP)感知功能为理解这些发作性现象的潜在神经生理机制提供了机会。研究人员分析了一名携带新生 CEP85L 突变(NM_001042475.2, c.2381A>G, p.Y794C)并表现为舞蹈症为主的运动障碍性脑性瘫痪、小头畸形和智力残疾患者的临床、电生理及同步视频数据。该患者接受双侧苍白球DBS治疗药物难治性症状后,其基线舞蹈症有所改善。然而,舞蹈风暴仍每周多次发生,需频繁使用急救药物和/或急诊干预。这些发作伴随自主神经特征和多种诱因。家庭发起的LFP事件记录辅以同步视频,实现了临床发作的并排分析,结果显示与基线事件记录相比,舞蹈风暴期间θ至低γ频段的LFP功率升高。舞蹈风暴期间捕获的发作相关LFP功率增加可能代表了这些严重发作性加重事件的潜在患者内电生理相关指标。尽管仍需在更大样本中进行验证和扩展,但这些观察提示自适应刺激模式可能对经历舞蹈风暴的患者有用。
**论文解读:舞蹈风暴的局部场电位特征及其在脑深部刺激事件捕捉中的发现**

**研究背景与问题**

舞蹈症(chorea)是一类以短暂、不规则、跳跃样或投掷样不自主运动为特征的高动力性运动障碍,临床上可表现为从轻微运动不安到大幅近端投掷样运动(即偏侧投掷症,ballism)的连续表型谱。在美国,舞蹈症的患病率约为每10万人5–10例,且不同诊断、人口学和地理群体之间存在差异。儿童和成人舞蹈症的病因复杂,包括获得性因素(自身免疫、代谢、血管、感染及药物相关)和遗传性因素,其中遗传性舞蹈症虽相对罕见,但随着基因组诊断技术的进步,尤其是在儿科人群中越来越多地被识别。与舞蹈症表型相关的基因包括ADCY5、ATP1A3、FOXG1、SLC2A1、GNAO1、PDE10A、NKX2-1等。部分单基因舞蹈症(如ADCY5和GNAO1相关)患者可出现阵发性加重,甚至发展为暴发性“风暴”样运动表型。这种严重且持久的不受控制的舞蹈和/或投掷状态称为“舞蹈风暴”,可导致显著痛苦并需紧急干预。目前针对舞蹈症的治疗包括多巴胺耗竭剂或D2受体阻断剂、α2肾上腺素能药物、抗惊厥药和苯二氮?类药物,以及脑深部刺激(DBS)手术。然而,并非所有患者对DBS反应均等,且对舞蹈风暴的神经生理学理解仍十分有限。现代DBS设备具备事件触发式局部场电位(LFP)记录功能,为探索这些发作性事件背后的脑电生理变化提供了独特窗口。

**研究目的**

本研究旨在利用商业可用的DBS设备的事件捕捉功能,记录一名携带新生CEP85L突变、以舞蹈症为主的运动障碍性脑性瘫痪患者在其舞蹈风暴发作期间的LFP信号,并将其与基线状态进行比较,以寻找舞蹈风暴的候选电生理相关指标,并为未来自适应DBS治疗策略提供依据。

**研究对象与方法**

研究对象为一名8岁女性患者,5岁11个月时因药物难治性运动障碍接受了双侧苍白球内侧部(GPi)DBS植入(美敦力Percept RC)。该患者出生后存在全面发育迟缓、小头畸形,14月龄时发现弥漫性肌张力低下伴间歇性不自主抽动,经三人全外显子组测序发现新生CEP85L致病变异(p.Y794C),约18月龄确诊为舞蹈症为主的运动障碍性脑性瘫痪。术前基线统一亨廷顿病评定量表(UHDRS)舞蹈亚量表评分中位数为16.5。DBS术后基线舞蹈症显著改善(术后中位UHDRS评分为5),但舞蹈风暴仍频繁发生,高峰时几乎每日出现,需反复使用急救药物和/或急诊干预。研究期间(17周),患者家庭在症状发作时通过患者程控仪标记事件,设备同步记录30秒LFP快照(0–45 Hz)。共捕获3次“良好状态”(Good Time)事件和12次“舞蹈风暴”(Choreic Storm)事件,左右半球功率先进行平均,再通过Matlab(R2023b)脚本提取和分析数据。采用精确Mann–Whitney U检验比较各频带组间差异,并使用Benjamini-Hochberg方法进行多重检验校正,效应量通过Hodges-Lehmann估计量和Cliff's delta两种方法计算。所有数据和视频均在获得患者家属书面知情同意后采集。

**研究结果**

**DBS术后基线舞蹈症改善但舞蹈风暴仍持续**
术后UHDRS运动评分中位数显著降低(由术前16.5降至5),表明DBS对基线舞蹈症有效;但舞蹈风暴仍频繁发作,甚至需急诊和重症监护干预,提示DBS未能完全抑制这类阵发性加重事件。

**舞蹈风暴期间LFP功率在θ至低γ频段显著升高**
比较“良好状态”与“舞蹈风暴”事件的LFP快照发现,两种状态下LFP功率谱的相对形态相似,但“舞蹈风暴”期间多个规范频带的功率谱密度(PSD)显著高于“良好状态”,覆盖从θ(4–8 Hz)到低γ(>30 Hz)的频段。双侧半球单独分析也显示低β频带(13–22 Hz)在风暴期间功率一致升高。

**效应量分析支持广泛一致的功率增加**
Hodges-Lehmann估计显示所有频带的功率差异中位数为正值,表明风暴期间功率一致升高,其中δ频带(0–4 Hz)的效应较小且置信区间较宽,而其余频带效应较大。Cliff's delta同样显示从δ频带的小到中等效应到其余频带的大效应,进一步支持风暴期间LFP功率呈广泛分布、一致性增强。

**结论与讨论**

本研究首次报道了在舞蹈风暴期间通过DBS事件捕捉记录到的GPi局部场电位变化。与基线状态相比,舞蹈风暴期间θ至低γ频段的LFP功率显著增加,且该效应在多个规范频带中一致存在。这一发现与既往在肌张力障碍持续状态(status dystonicus)中观察到的β频带功率升高现象类似,也与亨廷顿病舞蹈症患者中症状严重程度与β/低γ功率相关的报道相符。尽管LFP功率谱形态在两种状态下相似,但幅度差异明显;由于记录平台仅获取频谱功率而非原始波形,不能完全排除运动相关伪迹的贡献。此外,事件记录依赖于家庭在真实家庭环境中的主动标记,存在时间起点估计等固有不确定性,且样本来自单一受试者,p值应视为受试者内部观察结果。研究人员以临床事件而非半球作为主要分析单位以减少伪重复效应,并强调效应量而非仅依赖p值。研究认为,舞蹈风暴可能是未被充分认识但严重影响患者及家庭的重要临床事件,事件捕捉范式有望成为识别此类运动危象神经生理变化的实用工具。若研究结果在更大样本中得到验证,自适应DBS(aDBS)模式可能对控制舞蹈风暴具有临床应用价值。
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