帕金森病中Pisa综合征的多级功能网络特征：一项静息态功能磁共振成像研究

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Multilevel functional network signature of Pisa syndrome in Parkinson’s disease: a resting-state fMRI study

　　

背景：Pisa综合征（PS）是帕金森病（PD）的一种致残性姿势并发症，但其功能网络基础尚不充分明确。本研究旨在确定伴PS的PD是否在与运动严重程度差异无关的多级静息态功能网络异常方面存在关联。方法：研究人员使用静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）研究了31例伴PS的PD患者和42例不伴PS的PD患者。分析包括基于种子点的功能连接（FC）、局部一致性（ReHo）、低频振荡振幅分数（fALFF）以及全脑拓扑的图论（graph-theoretical）指标。组间比较校正了年龄、性别、教育程度、Hoehn和Yahr（H&Y）分期以及左旋多巴等效每日剂量（LEDD）；敏感性分析进一步校正了运动障碍协会统一帕金森病评定量表第三部分（MDS-UPDRS-III）。结果：与不伴PS的PD相比，PD-PS组显示脚桥核（PPN）与左侧辅助运动区（SMA）及右侧小脑Crus I之间的连接减弱，枕叶间连接减弱，右侧前岛叶与后扣带回/内侧前额叶皮层之间的连接增强，较低的枕叶和中央后回fALFF，较低的右侧顶上小叶ReHo，以及被破坏的全脑拓扑结构，表现为较低的小世界系数（small-worldness）和效率以及较长的特征路径长度（characteristic path length）。PPN-SMA连接与MDS-UPDRS-III呈负相关，与视空间/执行功能表现呈正相关，但与侧屈角度无关；全局效率与Hoehn和Yahr分期及侧屈角度相关。PPN相关发现反映了涉及以PPN为中心的中脑区域而非PPN核团本身的连接。在额外校正MDS-UPDRS-III后发现仍然显著。结论：PD中的PS与涉及脑干-感觉运动耦合、视觉-顶叶整合、显著性-默认模式网络（DMN）相互作用以及全局网络组织的汇聚性异常相关。这些发现证明了伴和不伴PS的PD患者在功能网络组织方面的组间差异。它们支持一个多级网络模型，但需要进一步研究以确定这些改变是否与PS的严重程度或病理生理学特异性相关。

论文发表在《Frontiers in Aging Neuroscience》。该研究围绕帕金森病（Parkinson’s disease, PD）中Pisa综合征（Pisa syndrome, PS）这一致残性姿势并发症展开。目前PS的病理生理机制尚存争议，既有外周肌肉骨骼失衡的观点，也有中枢神经系统如脚桥核（pedunculopontine nucleus, PPN）、基底节-丘脑皮质环路及高级感觉整合区功能障碍的假说，且缺乏系统的多级功能网络表征。为明确PS是否伴随超越运动严重度的静息态功能网络异常，研究人员开展了此项静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rs-fMRI）研究，最终得出PD-PS患者存在脑干-感觉运动耦合、视觉-顶叶整合、显著性-默认模式网络（default mode network, DMN）交互及全局拓扑组织等多级汇聚性异常的结论，支持了PS的多级网络模型，为后续纵向研究与靶向神经调控提供了精细的病理生理框架。

研究人员纳入2021年12月至2025年9月来自神经内科门诊及住院部的73例PD患者，分为31例PD-PS组（躯干侧屈≥10°）与42例PD-nPS组，组间匹配年龄、性别及教育年限。关键技术方法包括：采用rs-fMRI采集数据并经DPABI预处理（去前10卷、时间层校正、头动校正、配准标准化、去线性漂移及24头动参数与脑脊液、白质、全局信号回归，fALFF计算不经带通滤波，ReHo与FC经0.01–0.08 Hz带通滤波及6 mm高斯平滑）；基于种子点（PPN、STN、左枕叶、右前岛叶）的功能连接分析；局部一致性（Regional Homogeneity, ReHo）与低频振荡振幅分数（fractional Amplitude of Low-Frequency Fluctuations, fALFF）计算；基于AAL3图谱构建116节点网络并以GRETNA进行图论分析（稀疏度0.10–0.30，计算小世界系数σ、全局效率E_glob、局部效率E_loc、特征路径长度L_p的曲线下面积AUC）；统计采用ANCOVA校正年龄、性别、教育、H&Y、LEDD，敏感性分析加校MDS-UPDRS-III与HAMD，临床-影像关联用Spearman及相关FDR校正。

Results

人口学与临床特征显示两组年龄、性别、教育、病程、LEDD无显著差异，PS组H&Y分期、MDS-UPDRS-III、ADL、HAMD更高，MoCA视空间/执行与注意力分项更差，总MoCA无差异；头动质控平均帧间位移（Framewise Displacement, FD）无组间差异。

图论分析表明PS组全脑拓扑显著破坏：小世界系数σ（1.31±0.14 vs 1.49±0.11，p<0.001）、全局效率（0.18±0.03 vs 0.23±0.04，p<0.001）、局部效率（0.33±0.05 vs 0.39±0.06，p=0.002）更低，特征路径长度更长（2.81±0.39 vs 2.41±0.35，p<0.001），加校MDS-UPDRS-III后仍显著；STN种子无显著组间FC差异。

临床-影像关联显示PPN-SMA连接与MDS-UPDRS-III负相关（ρ=-0.47，p=0.003）、与MoCA视空间/执行正相关（ρ=0.41，p=0.009），与侧屈角无关（ρ=-0.21，p=0.19）；枕叶fALFF与视空间/执行正相关（ρ=0.38，p=0.018）；全局效率与H&Y分期（ρ=-0.45，p=0.004）及侧屈角（ρ=-0.42，p=0.008）负相关，均经FDR校正；LEDD与各影像指标无显著相关。

种子点FC显示PS组PPN与左SMA、右小脑Crus I连接减弱，左枕叶与右枕叶BA18连接减弱，右前岛叶与左后扣带回、右内侧前额叶皮层连接增强，均经GRF校正（体素p<0.001，簇p<0.05），加校MDS-UPDRS-III与HAMD后仍显著。

区域活动显示PS组左中枕叶、右距状沟皮层、左中央后回fALFF降低，右顶上小叶ReHo降低，加校MDS-UPDRS-III后仍显著。

Discussion

讨论指出PS关联PPN-感觉运动、视觉网络、枕顶叶自发活动与同步性、全脑小世界架构的多级异常：PPN-SMA/小脑连接减弱可能影响姿势信息转化与实时校准，但与侧屈角无关提示或反映总体运动严重度；视觉-顶叶完整性下降可能导致垂直觉失真与身体图式紊乱，枕叶fALFF与视空间表现正相关支持此临床意义；右前岛叶-DMN超连接可能反映对不可靠感觉输入的代偿或异常串扰；全局效率下降与H&Y及侧屈角相关，提示全脑信息整合退化构成“网络崩溃”背景。加校运动指标后主要发现仍显著，说明非单纯运动严重度所能解释。作者亦阐明横断面设计、未行PD-MCI正式分型、样本量适中、PPN空间分辨率限制、全局信号回归（Global Signal Regression, GSR）潜在影响、抑郁残余混杂、仅以侧屈角衡量PS严重度及ON状态未标准化血药浓度等局限。

Conclusion

结论部分翻译：伴PS的PD患者与不伴PS者相比表现出组间差异，包括PPN-感觉运动连接减弱、视觉-顶叶与体感觉差异、显著性-默认模式耦合改变以及全局网络效率降低。本研究支持PS的多级网络模型，并为未来纵向研究、机制探索和靶向神经调控策略提供了更精细的病理生理框架。