《Scientific Reports》:Altered central vestibular processing in Parkinson’s disease with Pisa syndrome
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在帕金森病(Parkinson’s disease, PD)中,头晕、平衡障碍、姿势不稳及视空间定向受损常见,约10%的PD患者还伴有皮萨综合征(Pisa syndrome, PS)。本研究的目的在于:(a) 通过主观视觉垂直线(subjective visu
在帕金森病(Parkinson’s disease, PD)中,头晕、平衡障碍、姿势不稳及视空间定向受损常见,约10%的PD患者还伴有皮萨综合征(Pisa syndrome, PS)。本研究的目的在于:(a) 通过主观视觉垂直线(subjective visual vertical, SVV)评估PS患者的垂直感知,并通过本顿线条判断测验(Benton Judgement of Line Test, JLO)评估视空间定向;(b) 分析前庭刺激后的前庭反应性;(c) 比较孤立性颈部肌张力障碍(isolated cervical dystonia, iCD)患者在肉毒毒素(botulinum neurotoxin, BoNT)治疗前后的变化。研究对象包括20例PD患者(其中8例伴有PS)、32例iCD患者及51名对照者。所有受试者均接受了临床检查、JLO和SVV评估。JLO和SVV在前庭电刺激(galvanic vestibular stimulation, GVS)激活前和后进行测试。iCD患者接受了BoNT治疗,并完成了第二次研究方案。PS患者的SVV出现病理性偏差(SVV?=?2.3?±?0.7;F?=?5.22,p?=?0.002)。GVS后,该偏差进一步增大(SVV?=?3.1?±?0.9;F?=?7.36,p?<?0.001)。GVS诱导的SVV偏差变化过程具有显著差异(重复测量方差分析:F?=?6.09,p?=?0.003),表明仅在PS患者中出现对前庭激活的病理性反应。iCD患者在GVS后JLO显著下降(JLO?=?11.4?±?0.5;F?=?2.82,p?=?0.043)。最终,iCD患者经BoNT治疗后显著改善,但对SVV无影响。PS患者的垂直感知存在病理性改变。由于PS患者在GVS后SVV偏差进一步增大,这表明前庭信息的中枢处理存在病理性改变。因此,PS可能与PD中中枢前庭和重力感知(graviceptive)通路的受累有关。
**研究背景**
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)患者常出现头晕、平衡障碍、姿势不稳及视空间定向受损,约10%的PD患者还合并皮萨综合征(Pisa syndrome, PS),表现为躯干侧倾超过10°,且可通过被动活动或改变体位部分纠正。PS的病理生理机制尚未完全阐明,现有假说涉及多感官整合(视觉、前庭、本体感觉)受损、基底节不对称功能障碍、肌肉失衡或脊旁肌张力障碍。孤立性颈部肌张力障碍(isolated cervical dystonia, iCD)患者同样存在头位异常及可能的空间定向障碍,但既往研究显示其主观视觉垂直线(subjective visual vertical, SVV)无病理改变,而前庭感知阈值升高。目前,PS患者垂直感知异常的机制、前庭激活对其影响,以及iCD患者经肉毒毒素(botulinum neurotoxin, BoNT)治疗后上述参数的变化尚缺乏系统研究。本研究旨在系统揭示PS与垂直感知障碍的关系,分析前庭电刺激(galvanic vestibular stimulation, GVS)对垂直感知的影响,并鉴别基底节功能障碍、肌肉失衡及脊旁肌张力障碍等潜在混杂因素。该论文发表在《Scientific Reports》。
**研究方法**
本研究为前瞻性、单中心、对照研究,纳入20例PD患者(8例合并PS)、32例iCD患者及51名年龄和性别匹配的健康对照(healthy controls, HC),所有参与者均来自吉森尤斯图斯-李比希大学神经内科运动障碍门诊及住院部,HC通过公开招募及工作人员亲属招募。关键技术方法包括:(1)主观视觉垂直线(SVV)测试,用于评估重力感知(graviceptive)功能,测量患者对垂直方向的感知偏差;(2)本顿线条判断测验(Benton Judgement of Line Test, JLO),用于评估认知性视空间定向能力;(3)前庭电刺激(GVS),经乳突表面碳电极施加双极交流电(频率1 Hz,刺激时长500 ms,强度-4至+4 mA),在刺激前和刺激后立即评估SVV和JLO,并对SVV在20分钟后进行第三次测量。iCD患者在BoNT注射治疗(基于临床检查、肌肉超声和肌电图确定靶肌)后6周重复上述方案。所有参与者均接受了详细的临床神经-耳科筛查以排除明显的前庭疾病,但未进行定量前庭功能检查(如vHIT、热量试验等)。统计分析采用重复测量方差分析(repeated-measures ANOVA)及事后t检验。
**研究结果**
**1. 人口学资料与临床特征**
各组在年龄和性别上无显著差异(p=0.295;p=0.192),PD患者与iCD患者及HC具有可比性。8例PS患者中,6例躯干向右侧倾斜,2例向左侧倾斜,且所有右侧倾斜者SVV偏向逆时针方向,左侧倾斜者SVV偏向顺时针方向。PD伴与不伴PS患者在运动及非运动症状严重度上无显著差异,但性别分布存在显著差异(p=0.007)。
**2. 本顿线条判断测验(JLO)**
基线时,各组JLO评分无显著差异(ANOVA: F=0.97, p=0.412)。GVS后,PD不伴PS组及PS组JLO未见显著恶化,但iCD组JLO评分(11.4±0.5)显著低于HC组(13.0±0.5;p=0.030),且组间效应显著(ANOVA: F=2.82, p=0.043)。按规范数据分类后,各组间差异未达显著性。结果表明,GVS未导致任一组的认知性视空间定向显著下降,但iCD患者刺激后表现较HC差。
**3. 主观视觉垂直线(SVV)**
基线时,PS患者SVV偏差(2.3°±0.7)显著高于其他组(HC: 0.9°±0.1;PD不伴PS: 1.0°±0.3;iCD: 1.3°±0.2;F=5.22, p=0.002),且已处于病理范围(>2.3°)。GVS后,PS患者SVV偏差进一步增至3.1°±0.9(F=7.36, p<0.001),而其他组无显著变化。重复测量分析显示,仅PS组GVS诱导的SVV偏差显著增加(rm-ANOVA: F=6.09, p=0.003),且组间交互效应显著(F=7.69, p<0.001)。20分钟潜伏期后,PS患者SVV偏差恢复至初始病理水平(2.7°±0.8)。这表明PS患者存在roll plane(滚转平面)的重力感知功能异常,且对前庭激活表现出病理性反应。
**4. BoNT注射对iCD的影响**
iCD患者在BoNT治疗后,JLO评分在GVS前后均无显著变化(p=0.868;p=0.427),SVV值始终处于正常范围且不受GVS或治疗影响。TWSTRS总分从32.4±2.1显著降至22.8±2.6(F=8.30, p=0.006),其中严重度子量表显著改善(16.3±0.9 vs. 11.1±1.2;F=13.44, p<0.001),而残疾和疼痛子量表改善未达统计学显著性。因此,尽管BoNT有效改善了iCD的颈部肌张力障碍症状,但对垂直感知和认知性视空间定向无影响,排除了颈部肌张力障碍本身对SVV的主要影响。
**讨论与结论**
本研究首次系统评估了PS患者在前庭电刺激前后认知性视空间感知和垂直感知的变化。PS患者基线时即表现出SVV病理偏差,而GVS后进一步加重,提示其重力感知通路存在中枢处理障碍。这一发现支持PS病理机制涉及中枢前庭和重力感知通路(graviceptive pathways)受累,而非单纯外周前庭或肌骨骼因素。与既往研究相比,本研究未发现PS患者JLO显著异常,表明认知性视空间定向在PS中可能正常,区别于Sasaki等人报告的视空间障碍,这可能是由于方法学差异(虚拟现实 vs. 本顿线条测验)。在iCD患者中,SVV正常且BoNT治疗无效,进一步支持PS的垂直感知异常与中枢处理密切相关,而非继发于头颈姿势异常或肌肉反馈改变。
**研究结论**:合并皮萨综合征的帕金森病患者在roll plane(滚转平面)表现出病理性前庭功能。通过前庭电刺激(GVS)进行前庭激活后,主观视觉垂直线(SVV)偏差显著增加,提示前庭重力感知信息的中枢处理存在异常。孤立性颈部肌张力障碍(iCD)患者对肉毒毒素(BoNT)治疗反应显著,头位正常化、严重度、残疾及疼痛减轻,但SVV无病理偏差。这些发现表明,PD合并PS患者可能存在中枢前庭或重力感知处理的改变。然而,由于本研究为横断面设计且PS亚组样本量较小,尚无法确定这些异常是否反映疾病进展,或是否直接与跌倒或纵向姿势恶化相关。