《Frontiers in Neuroscience》：Functional brain network alterations in a rat model of dental malocclusion
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背景：错??（malocclusion）与中枢神经系统功能改变相关，但持续性异常咬合输入对全脑功能组织的影响仍不清楚。本研究旨在探讨大鼠单侧前牙反??（UAC）相关的全脑功能网络重组。方法：选用14只雌性大鼠，7只于6周龄建立左侧UAC模型，7只为假手术对照。
背景：错??（malocclusion）与中枢神经系统功能改变相关，但持续性异常咬合输入对全脑功能组织的影响仍不清楚。本研究旨在探讨大鼠单侧前牙反??（UAC）相关的全脑功能网络重组。方法：选用14只雌性大鼠，7只于6周龄建立左侧UAC模型，7只为假手术对照。26周龄时采集静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）数据，先评估本体感觉通路局部活动，再进行全脑功能网络图论分析。结果：UAC大鼠对侧（右侧）腹后内侧丘脑（VPM，p=0.023）和初级体感皮层（S1，p<0.001）区域活动改变。网络分析显示UAC组归一化聚类系数（p=0.014）和小世界属性（p=0.006）显著升高。此外，UAC大鼠某子网络内功能连接增强（p=0.023），其中右侧杏仁核连接改变数最多，且右侧杏仁核局部活动异常（p=0.039）。结论：大鼠长期UAC与全脑功能网络组织改变相关，为异常咬合输入的中枢神经应答提供了新见解。
研究背景与立项依据：错??（malocclusion）作为全球高发口腔疾病，除影响咀嚼、颞下颌关节及颅面发育外，临床证据提示其可超出口颌系统影响中枢神经功能，颞下颌关节紊乱病（TMD）患者常伴感觉加工、情绪及脑功能异常。然而临床观察受慢性疼痛、情绪障碍、用药与病程混淆，异常咬合输入对脑功能的因果效应不明。动物模型可在受控条件下分离该因素。研究人员此前建立的大鼠单侧前牙反??（UAC）模型复制了慢性错??特征，且已证实UAC引起的面部痛觉过敏在2周内消退，提示长期神经改变不能仅用伤害性输入解释，而三叉-丘脑-皮层本体感觉通路（Vme→Vpdm→VPM→S1）持续传导异常咬合信号。既往研究多聚焦单脑区或单通路，而脑功能源于分布式网络交互；静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）结合图论可定量刻画全脑网络拓扑。本研究由研究人员发表于《Frontiers in Neuroscience》，旨在整合局部活动与全脑网络表征，明确慢性UAC是否足以诱导全脑功能网络重组。
主要关键技术方法：样本为14只6周龄雌性Sprague–Dawley大鼠，随机分UAC组与对照组各7只，UAC于左侧上颌及下颌切牙粘接金属管构建反??，20周后（26周龄）取管并行rs-fMRI（9.4 T，梯度回波平面成像序列，TR=2000 ms，TE=15 ms，300时间点）。图像经RABIES流水线预处理（头动校正、EPI畸变校正、带通滤波0.01–0.1 Hz、回归白质/脑脊液信号、FWHM=1.0 mm平滑）。局部活动用DPARSF计算低频振幅（ALFF）与区域同质性（ReHo）；全脑网络基于Schwarz 88区图谱提取均值时间序列，Pearson相关建矩阵，稀疏化（sparsity 0.05–0.30）后由GRETNA算小世界参数（归一化聚类系数γ、特征路径长λ、小世界度σ）及效率指标，以曲线下面积（AUC）汇总；组间差异用10000次置换检验加FDR校正，效应量取Hedges’ g；连接差异用基于网络的统计（NBS）校正。
研究结果
3.1 UAC大鼠本体感觉通路局部活动改变：研究人员比对双侧VPM与S1的ALFF和ReHo，发现UAC组右侧S1的ALFF（p<0.001，g=1.38）与ReHo（p<0.001，g=1.62）均显著升高，右侧VPM的ReHo降低（p=0.023，g=?0.67），左侧对应区无差异；同侧VPM–S1功能连接双侧均增强（左p=0.017，右p=0.014）。结论：慢性UAC调制对侧（右侧）三叉-丘脑-皮层本体感觉通路，且非疼痛驱动。
3.2 UAC大鼠网络重构：两组均具小世界属性（γ>1，λ≈1，σ>1）；UAC组γ（p=0.014，g=0.72）与σ（p=0.006，g=0.83）AUC显著升高，λ、全局效率、局部效率无组间差。NBS检出UAC组一例增强子网络（p=0.023，g=0.86），含133条连接、涉66/88脑区，右侧杏仁核以29度连接居首（子网络均度4.0，SD=4.4，枢纽阈值8.4），被定为枢纽。局部活动复核显示右侧杏仁核ALFF升高（p=0.039，g=0.62），左侧杏仁核及ReHo无差异。结论：UAC促发以右侧杏仁核为枢纽的病理高同步子网络。
讨论部分总结：研究人员指出小世界度升高由γ抬升而非λ缩短驱动，全局/局部效率未变，说明网络向随机拓扑更强的局部聚类偏移但未优化信息效率，符合慢性异常本体输入诱导的非最优重组。NBS增强连接解读为自发活动病理高同步。VPM–S1对侧改变在痛觉消退20周后仍存，支持本体感觉异常而非痛觉机制。右侧杏仁核枢纽地位与前人报道UAC大鼠焦虑样行为吻合，杏仁核接受海马、内侧前额叶（mPFC）等输入并投射至终纹床核（BNST）、下丘脑等，构成焦虑回路核心，故错??相关情绪障碍有了网络层面解释。局限含未做同期行为学、金属管取除可能微扰、样本小、缺基线扫描、杏仁核因果未扰动。
结论翻译：综上，接受UAC的大鼠表现出全脑功能网络组织改变，对侧杏仁核作为高同步子网络的中枢枢纽。这些发现为慢性异常口颌输入后的大规模脑网络适应提供了新见解。
