利用fNIRS研究功能性便秘患者的大脑活动差异：一项病例对照研究

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Exploring brain activity differences in functional constipation using fNIRS: a case-control study

　　

摘要

背景

功能性便秘与中枢神经系统的功能紊乱有关，尤其是那些负责内脏感觉、情绪处理和自主控制的脑区。我们利用功能性近红外光谱技术，研究了功能性便秘患者的脑活动变化，以探讨脑与肠道之间的相互作用。

方法

研究从瑞安绍医院招募了符合罗马IV标准的有便秘症状的患者，同时从当地社区招募了健康对照组。研究的脑区包括前额叶皮层、背外侧前额叶皮层、布罗卡区、初级运动皮层、辅助运动区/前运动皮层以及初级体感皮层。参与者在静息状态以及三种与排便相关的任务状态下接受监测：想象排便、模拟排便和肛门括约肌收缩。研究比较了不同组别以及不同任务状态下的功能连接强度及脑区激活情况（即血红氧浓度变化）。

结果

共有64名患者和64名健康对照组参与研究，两组中女性比例均为50%。两组间的平均功能连接强度没有显著差异（P?=?0.757）。在两组中，模拟排便和肛门括约肌收缩所引发的脑区激活程度均高于想象排便（P?<?0.05）。在健康对照组中，肛门括约肌收缩会使左侧布罗卡区的血红氧浓度明显低于模拟排便时的水平（P?<?0.05）；而在功能性便秘组中，这两种任务之间没有显著差异。在任何任务状态下，两组间的血红氧浓度也不存在显著差异。在想象排便时，功能性便秘患者在大多数脑区的血红氧浓度呈现较低趋势，其中右侧初级运动皮层的降幅最为明显，右侧前额叶皮层的浓度则相对稳定。在模拟排便时，感觉运动脑区的血红氧浓度同样呈现下降趋势，而右侧前额叶皮层/背外侧前额叶皮层的血红氧浓度则有所上升。在肛门括约肌收缩时，所有脑区的血红氧浓度均有所升高。进一步的分析显示，功能性便秘患者在不同任务状态下的血红氧浓度呈线性上升趋势，这与健康对照组随任务变化的调节模式有所不同。

结论

这项首次采用功能性近红外光谱技术的研究揭示了功能性便秘患者存在与特定任务相关的脑皮层功能紊乱。尽管两组间不存在统计学上的显著差异，但这些趋势和动态模式为未来开发针对感觉运动脑区和前额叶皮层的神经调控疗法提供了依据。

试验注册编号 ChiCTR2500104882。