多发性硬化症患者静息状态脑电图频谱功率与微状态特征对 MRI 指标关联的差异分析

《Journal of Translational Medicine》：Structural MRI correlates of resting-state EEG signatures in multiple sclerosis

摘要

背景

多发性硬化症的特点是广泛的脑结构损伤，而静息状态脑电图（EEG）异常也越来越受到重视，这可能反映了网络破坏与代偿性重组的结合。目前尚不清楚这些EEG异常是反映了脑结构损伤，还是部分独立的机能变化。频谱功率分析和微状态分析分别捕捉了大脑动态的不同方面（区域振荡同步和亚秒级的全脑拓扑组织），因此在MRI和临床相关性上可能存在差异。

方法

我们对68名临床稳定的多发性硬化症患者（61名为复发-缓解型，7名为继发进展型；中位EDSS评分2.0 [IQR 1.5–3.5]）进行了静息状态32通道EEG和3T脑部MRI检查。通过Spearman相关性分析（并进行假发现率校正），结合层次回归和竞争回归模型，研究了带宽限制的功率（额叶θ波、枕叶α波、中央β波）以及微状态时间参数（解释的方差、六类分类中的平均持续时间）与白质、顺磁边缘和皮层病变体积、主成分分析得出的萎缩指数以及临床指标之间的关系。

结果

EEG与MRI之间的耦合具有特征特异性。在竞争回归模型中，中央β波功率是唯一被保留下来的EEG特征，其与病变负荷的相关性为R2 = 20.2%，P < 0.01。微状态B类解释的方差与PCA衍生的萎缩指数相关（P = 0.003），其持续时间也与病变负荷相关（P = 0.010）。微状态D的表达减少与更高的残疾程度和更差的行走能力相关，其中行走能力仍然是主要的相关因素（P = 0.020）。微状态D的表达还解释了MRI指标之外的行走能力变异（P-change = 0.012）。

结论

多发性硬化症患者的静息状态EEG频谱和微状态特征与结构性MRI指标之间的关联存在差异。频谱功率主要与病变负荷相关，而微状态则更多地与病变负荷和脑萎缩相关。这些发现凸显了静息状态EEG在提供多发性硬化症结构疾病负担的辅助功能性信息方面的潜力。

背景

多发性硬化症的特点是广泛的脑结构损伤，而静息状态脑电图（EEG）异常也越来越受到重视，这可能反映了网络破坏与代偿性重组的结合。目前尚不清楚这些EEG异常是反映了脑结构损伤，还是部分独立的机能变化。频谱功率分析和微状态分析分别捕捉了大脑动态的不同方面（区域振荡同步和亚秒级的全脑拓扑组织），因此在MRI和临床相关性上可能存在差异。

方法

我们对68名临床稳定的多发性硬化症患者（61名为复发-缓解型，7名为继发进展型；中位EDSS评分2.0 [IQR 1.5–3.5]）进行了静息状态32通道EEG和3T脑部MRI检查。通过Spearman相关性分析（并进行假发现率校正），结合层次回归和竞争回归模型，研究了带宽限制的功率（额叶θ波、枕叶α波、中央β波）以及微状态时间参数（解释的方差、六类分类中的平均持续时间）与白质、顺磁边缘和皮层病变体积、主成分分析得出的萎缩指数以及临床指标之间的关系。

结果

EEG与MRI之间的耦合具有特征特异性。在竞争回归模型中，中央β波功率是唯一被保留下来的EEG特征，其与病变负荷的相关性为R2 = 20.2%，P < 0.01。微状态B类解释的方差与PCA衍生的萎缩指数相关（P = 0.003），其持续时间也与病变负荷相关（P = 0.010）。微状态D的表达减少与更高的残疾程度和更差的行走能力相关，其中行走能力仍然是主要的相关因素（P = 0.020）。微状态D的表达还解释了MRI指标之外的行走能力变异（P-change = 0.012）。

结论

多发性硬化症患者的静息状态EEG频谱和微状态特征与结构性MRI指标之间的关联存在差异。频谱功率主要与病变负荷相关，而微状态则更多地与病变负荷和脑萎缩相关。这些发现凸显了静息状态EEG在提供多发性硬化症结构疾病负担的辅助功能性信息方面的潜力。