针对阵发性丛集性头痛的多模态磁共振成像（MRI）研究揭示了前额叶皮层的改变以及神经网络层面的连接性变化

《The Journal of Headache and Pain》：Multimodal MRI of episodic cluster headache reveals frontal cortical alterations and network-level connectivity changes

集群性头痛患者发作期前额叶皮质变薄及功能连接异常研究

　　

摘要

背景

丛集性头痛（Cluster Headache, CH）是一种以昼夜节律性和自主神经症状为特征的原发性头痛疾病。虽然历史上认为后下丘脑与该疾病有关，但现有证据表明，这种疾病的发病机制涉及大脑皮层和皮下区域的分布式、网络级功能障碍。本研究旨在：（1）评估发作期间偶发性丛集性头痛（episodic CH, eCH）患者的全脑皮层厚度变化；（2）探讨这些变化与临床负担之间的关联；（3）研究表现出结构改变的皮层区域的静息态功能连接模式。

方法

我们使用基于表面的形态测量技术（FreeSurfer）分析了26名在发作期间但非发作状态下接受扫描的偶发性丛集性头痛患者以及20名匹配的健康对照组（HC）的全脑皮层厚度和皮下体积。通过校正多重比较的通用线性模型，评估了皮层厚度与临床变量（发作频率、持续时间、疾病史和疼痛强度）之间的关联。进一步利用CONN工具箱中的种子到体素（seed-to-voxel）相关性分析方法，研究了静息态功能连接（resting-state functional connectivity, FC），并将种子放置在这些皮层区域中。

结果

与健康对照组相比，偶发性丛集性头痛患者的右侧下额回（三角部，BA45）和左侧上额回（BA9/10）的皮层厚度明显变薄（p < 0.05，Bonferroni校正）。未观察到显著的皮下体积差异。皮层厚度与顶叶和枕叶区域的临床负担呈显著正相关（p < 0.01，Bonferroni校正）。基于种子的功能连接分析显示，左侧上额回与右侧缘上皮质之间的耦合减弱，而与左侧中央前回的连接增强。相反，右侧下额回与双侧岛叶、缘上皮质和感觉运动皮层之间存在广泛的高连接性，与右侧上额区域的连接性降低。

结论

这些发现表明，偶发性丛集性头痛患者的额叶皮层及其相关目标区域存在结构和功能上的改变，提示其额叶注意力和感觉运动网络发生了差异性重组。额叶-顶叶之间的分离以及额叶-岛叶之间的高连接性扩展了丛集性头痛的网络模型，超出了传统的下丘脑-丘脑失调机制。总体而言，这些结果进一步支持了丛集性头痛是一种涉及执行系统和感觉运动控制系统的网络级疾病的观点。