良性阵发性位置性眩晕中丘脑亚区功能连接与白质微结构改变:功能连接引导的概率纤维束追踪研究

《Brain Research Bulletin》:Functional Connectivity and White Matter Microstructural Alterations of Thalamic Subregions in Benign Paroxysmal Positional Vertigo

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Brain Research Bulletin 4.5

编辑推荐:

  在良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo, BPPV)中,丘脑与大脑皮质表现出功能与结构的同步性改变;在BPPV中,丘脑与小脑之间表现为功能连接降低但结构连接增强;在BPPV中,丘脑与皮质/皮质下区域之间

  
在良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo, BPPV)中,丘脑与大脑皮质表现出功能与结构的同步性改变;在BPPV中,丘脑与小脑之间表现为功能连接降低但结构连接增强;在BPPV中,丘脑与皮质/皮质下区域之间存在不同的连接模式。
论文主体解读:

良性阵发性位置性眩晕(benign paroxysmal positional vertigo, BPPV)是常见周围前庭障碍,以特定头位触发的短暂眩晕为特征,中老年女性更常见;严重眩晕可导致跌倒和损伤,因此有效治疗和临床预后判断尤为重要。前庭代偿(vestibular compensation)与多感觉重组及中枢可塑性密切相关。丘脑位于前庭-丘脑-皮质通路,是前庭信息传递和多感觉整合的重要中继与整合枢纽,并接受小脑经小脑-丘脑通路传来的信号,与其他结构共同参与前庭代偿调节。已有影像研究提示前庭疾病患者存在脑功能和结构改变,但丘脑如何参与BPPV的神经机制尚不明确。基于此,研究人员提出丘脑亚区可能与不同皮质或小脑区域协同整合前庭功能,相关脑区功能和结构可发生提示中枢可塑性的改变;并收集多模态MRI,采用亚核特异性方法,以功能连接(functional connectivity, FC)改变引导概率性纤维束追踪(probabilistic tractography),检查BPPV患者丘脑亚区的功能与结构改变及其与临床量表的关系。研究结论为:BPPV患者特定丘脑亚区与其连接区域存在功能和结构改变,包括与多感觉整合相关的皮质(探索性分析)和小脑(验证性分析),且改变呈不同模式;这种分化性重组可能与针对前庭功能障碍的适应性神经资源分配策略有关。其意义在于从丘脑亚区层面提供BPPV中枢可塑性的影像学证据,并提示与心理应激相关的影像指标可能作为临床评价候选标记。

研究方法概述(≤250字):研究对象为2024年3月至2025年6月西安交通大学第一附属医院耳鼻咽喉科纳入的52例BPPV患者及52名年龄、性别匹配健康对照;患者诊断符合Bárány Society(巴拉尼协会)指南,于入院发病后48–72小时、复位前完成临床评估和MRI。采集高分辨T1加权成像、静息态功能磁共振成像(resting-state functional MRI, Rs-fMRI)和弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)。基于Human Brainnetome Atlas将丘脑分为16个亚区,行种子点至全脑体素FC分析,并以差异脑区为感兴趣区(region of interest, ROI)行概率性纤维束追踪及分数各向异性(fractional anisotropy, FA)比较;另用JHU ICBM图谱行独立全脑纤维束FA验证,并行相关与中介分析。

研究结果:

3.1 人口统计学特征和临床统计:研究纳入52例BPPV患者(33例女性、19例男性)和52名性别匹配健康志愿者,两组年龄分布无显著差异;患者组报告DHI(Dizziness Handicap Inventory,眩晕残障量表)、ABC(Activity-specific Balance Confidence,活动特异性平衡信心量表)、VVAS(Visual Vertigo Analogue Scale,视觉眩晕模拟量表)和IES-R(Impact of Event Scale-Revised,事件影响量表修订版)等临床量表资料,为后续影像-临床关联分析提供基线。

3.2 功能连接差异:通过基于丘脑16个亚区的种子点分析发现,与健康对照相比,BPPV组左侧后顶叶丘脑与双侧距状沟内皮质(intracalcarine cortex)FC增加、左侧枕叶丘脑与右侧额极FC增加、右侧吻侧颞叶丘脑与小脑IV–V叶FC降低;平均框架位移(framewise displacement, FD)两组无显著差异。探索性分析亦用于生成后续结构研究假设。

3.3 结构连接差异:基于异常FC脑区进行ROI概率性纤维束追踪,BPPV组左侧尾侧颞叶丘脑-楔前叶、左侧尾侧颞叶丘脑-角回及右侧吻侧颞叶丘脑-小脑IV–V叶白质束FA升高;独立全脑JHU ICBM图谱分析发现8条纤维束FA存在显著差异,其中胼胝体压部和右侧后丘脑辐射降低,支持交叉的左尾侧颞叶丘脑-角回通路,中小脑脚效应量最大(Cohen’s d=-0.7218,q=0.0116),独立验证右侧吻侧颞叶丘脑-小脑IV–V连接。

3.4 神经影像指标与临床量表之间的关联:在BPPV组中,右侧吻侧颞叶丘脑-小脑IV–V叶纤维束FA与IES评分呈正相关(r=0.341,q=0.043),提示结构连接指标与心理应激评分相关。

3.5 神经影像指标、眩晕与情绪之间的中介关系:中介分析显示,仅右侧吻侧颞叶丘脑-小脑IV–V叶纤维束FA存在显著中介效应,情绪困扰部分介导眩晕与脑改变之间的关系(间接效应=0.182,95% CI[0.041,0.402],p<0.05);竞争性中介分析显示反向通路不显著(间接效应=0.018,95% CI[-0.071,0.125],p=0.663)。

讨论与结论:讨论指出,BPPV患者丘脑亚区与皮质、皮质下及小脑区域之间呈现异质性连接改变:与小脑表现为功能连接降低而结构连接增强,与皮质(探索性分析)表现为功能与结构同时增强。研究人员强调功能与结构并非简单一一对应,可能反映不同时间尺度、神经过程及模态敏感性差异;JHU全脑分析仅部分复现ROI纤维束追踪结果,但重叠纤维束方向一致且效应量中等至较大,仍需独立样本和纵向研究验证。中介分析提示负性情绪可能作为中介而非直接因素参与所观察的脑微结构改变,心理状态是临床康复的重要考虑因素。研究结论翻译:在BPPV患者中,特定丘脑亚区与其连接区域之间存在功能与结构改变,包括与多感觉整合相关的皮质(探索性分析)和小脑(验证性分析)。这些改变呈现不同模式。这种分化性重组可能与针对前庭功能障碍的适应性神经资源分配策略有关。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号