《Multiple Sclerosis and Related Disorders》:EEG functional connectivity as a neurophysiological biomarker of cognitive function in relapsing remitting multiple sclerosis patients
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Mostafa M. Elkholy|Hanan Hosny|Mona Hussein|Hiam M. Bayoumi埃及贝尼苏夫大学医学院临床神经生理学系(神经诊断与研究中心)摘要目的多发性硬化症是一种常见于年轻人的神经炎症性疾病。髓鞘脱失和轴突退化导致的神经连接紊乱会引发认知
Mostafa M. Elkholy|Hanan Hosny|Mona Hussein|Hiam M. Bayoumi
埃及贝尼苏夫大学医学院临床神经生理学系(神经诊断与研究中心)
摘要
目的
多发性硬化症是一种常见于年轻人的神经炎症性疾病。髓鞘脱失和轴突退化导致的神经连接紊乱会引发认知功能损害。本研究旨在分析复发缓解型多发性硬化症患者的脑电图功能连接性(相干性和相位延迟),并探讨其与认知功能之间的关系。
方法
研究共纳入35名复发缓解型多发性硬化症患者以及35名在年龄和性别上匹配的健康对照组。除了进行神经生理学评估,包括使用定量脑电图检测相干性和相位延迟以及P300反应外,还进行了神经系统功能评估(扩展残疾状态量表)、磁共振成像检查以及认知功能评估(节奏听觉序列加法测试)。
结果
复发缓解型多发性硬化症患者的PASAT得分较低(30.2 ± 10分,相比健康对照组36.8 ± 9.6分,P=0.024),且其静息态脑电图的功能连接性存在显著紊乱:颞间α波的相干性降低(P=0.001)、顶间α波相干性降低(P=0.005)、颞间β波相干性降低(P=0.001)。此外,患者在左侧额颞区、左侧额顶区以及颞间区域的β波相位延迟值较高(分别为P=0.002、P=0.007、P=0.01)。这些紊乱现象与疾病严重程度相关,同时也与认知表现存在关联——PASAT得分与左侧额颞区β波相位延迟呈负相关(r=-0.626,P≤0.001),与整体θ波相位延迟也呈负相关(r=-0.398,P=0.02)。
结论
脑电图功能连接性指标为了解复发缓解型多发性硬化症患者的认知功能损害提供了重要依据。不过这些研究结果仅为初步发现,未来还需通过更多独立研究加以验证。
意义
了解认知功能与神经连接之间的相互关系,有助于制定更个性化的治疗和康复方案。
引言
多发性硬化症是一种常见于年轻人的主要神经炎症性疾病(Chen等人,2023)。该病的特点是中枢神经系统内存在慢性炎症和髓鞘脱失,这是由于免疫系统对髓鞘的损伤所导致的(Zhai等人,2025)。该病既会影响白质结构,也会影响灰质结构(Van Schependom等人,2014)。
由于髓鞘脱失和轴突丢失,大脑皮层各区域之间以及皮层与皮下结构之间的神经连接会出现紊乱,而这正是多发性硬化症导致认知功能损害的重要原因(Groppa等人,2021)。受影响最严重的认知功能领域包括信息处理速度、视觉学习与记忆能力以及执行功能(Rademacher等人,2023)。
突触完整性对于维持支持认知功能的大脑神经网络至关重要。在复发缓解型多发性硬化症患者中,已观察到脑脊液中的突触体相关蛋白25、β-突触核蛋白以及神经颗粒蛋白含量下降,且这一现象与疾病的病程长度存在相关性(Barba等人,2025)。
定量脑电图技术和功能连接性分析已被用于研究多种神经精神疾病中的认知功能变化。此前针对多发性硬化症患者的研究显示,认知功能损害与半球内θ波相干性降低,以及α波和β波的跨半球相位延迟指数升高之间存在显著关联(Zawi?lak-Fornagiel等人,2025)。
鉴于多发性硬化症被认为是一种“连接障碍综合征”,我们推测其神经连接网络的各项指标会出现显著变化,而这些变化可能与认知功能障碍相关。本研究的目的就是分析复发缓解型多发性硬化症患者的脑电图功能连接性变化,尤其是相干性和相位延迟的变化,并探究这些变化与认知功能之间的关联。
章节要点
研究对象
本研究共纳入35名19至45岁的复发缓解型多发性硬化症患者,以及35名在年龄和性别上与之匹配的健康对照组。所有研究流程均符合相关机构及国家的伦理标准,同时也获得了贝尼苏夫大学医学院伦理委员会的批准(批准编号:FMBSUREC/06112022/Mahmoud),研究过程完全遵循《赫尔辛基宣言》的原则。在研究开始前,所有参与者都签署了书面知情同意书。
研究结果
这项横断面病例对照研究共纳入35名19至45岁的复发缓解型多发性硬化症患者,其中男性10名。研究结果显示,患者在年龄、性别以及教育水平方面与健康对照组之间不存在统计学上的显著差异(见表1)。
讨论
多发性硬化症是一种慢性神经系统疾病,其临床表现具有高度多样性。寻找可靠的定量生物标志物对于临床诊断和研究都具有重要意义。通过脑电图检测到的功能连接性变化与多发性硬化症的认知功能损害存在关联,而这类认知功能损害可能在疾病早期就会出现(Benedict等人,2020;Jandric等人,2021)。
本研究旨在探讨脑电图功能连接性的变化情况……
结论
我们的研究表明,即便在疾病早期阶段,复发缓解型多发性硬化症也会导致静息态脑电图的连接模式出现改变,这种改变既体现在相干性指标上,也体现在相位延迟指标上。其中,相位延迟的异常更为明显,且与临床表现及影像学检查显示的疾病严重程度存在显著关联。特别需要指出的是,患者θ波和β波的同步性异常——尤其是额叶和颞叶神经网络中的同步性异常——与……存在关联。
资金来源
本研究未获得任何公共部门、商业机构或非营利组织提供的资助。
作者贡献
所有作者都参与了该研究的构思与设计工作。数据收集与分析工作由Hiam M. Bayoumi负责,手稿的初稿也是由她与Mostafa M. Elkholy共同撰写的。所有作者都对手稿的早期版本提出了修改意见,最终版本也经过所有作者的审阅与确认。
CRediT作者贡献说明
Mostafa M. Elkholy:论文撰写——审阅与编辑,论文撰写——初稿撰写,研究验证,研究监督,方法设计,概念构建。Hanan Hosny:论文撰写——审阅与编辑,研究监督,概念构建。Mona Hussein:论文撰写——审阅与编辑,研究监督,概念构建。Hiam M. Bayoumi:论文撰写——初稿撰写,研究验证,方法设计,研究实施,数据整理。
致谢与披露信息
数据获取情况:所有相关数据均包含在论文中。如需获取额外数据,可向通讯作者提出合理请求,并在达成机构间数据使用协议后获取。