利用虚拟现实步态范式识别帕金森病患者自愿停止动作的神经相关性

《npj Parkinson's Disease》：Identifying the neural correlates of voluntary stopping in people with Parkinson’s disease using a Virtual Reality gait paradigm

　　

摘要

步态冻结（Freezing of Gait, FOG）是帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）的一种致残症状。然而，导致自愿停止动作受损的神经机制仍不清楚。本研究采用经过验证的虚拟现实（Virtual Reality, VR）步态实验范式，对15名伴有步态冻结症状的PD患者、10名未伴有步态冻结症状的PD患者以及12名健康对照组进行了研究，探讨了这些情况下自愿停止动作的神经基础。实验在患者服用多巴胺能药物（dopaminergic medication）与否的情况下分别进行。研究人员比较了患者在自愿停止动作时、行走状态以及休息状态下的血氧水平依赖性（Blood-oxygen-level-dependent, BOLD）信号变化。在未服药状态下（OFF state），PD患者在自愿停止动作方面表现出明显缺陷，主要依赖辅助运动区（Supplementary Motor Area, SMA）进行控制；而多巴胺能药物的使用使他们的停止动作能力恢复到与健康对照组相当的水平，并促进了枕叶、小脑和额下区（inferior frontal regions）的参与。无论是否服药，步态冻结患者均存在更严重的停止动作障碍，并且更依赖辅助运动区进行控制。此外，在服药状态下，这些患者的枕叶、颞叶和小脑区域之间的功能连接性减弱；与非步态冻结患者相比，他们在服药状态下激活的皮质区域也更少，尤其是在未服药状态下。研究结果表明，伴有步态冻结症状的PD患者无法有效激活广泛的自愿停止动作网络。未来的研究应探索该停止动作网络与脑干步态及平衡系统之间的相互作用。