表达性失韵律症的多模态病灶定位映射

《Cortex》:Multi-modal lesion mapping of expressive aprosodia

【字体: 时间:2026年09月04日 来源:Cortex 3.2

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  情感韵律(affective prosody)通过调节言语的副语言特征(如音高与节奏)促进情绪交流。脑损伤患者可出现情感韵律表达受损,称为表达性失韵律症(expressive aprosodia),对其社交互动与生活质量产生不利影响。尽管既往病灶研究较多,但极

  
情感韵律(affective prosody)通过调节言语的副语言特征(如音高与节奏)促进情绪交流。脑损伤患者可出现情感韵律表达受损,称为表达性失韵律症(expressive aprosodia),对其社交互动与生活质量产生不利影响。尽管既往病灶研究较多,但极少有研究在大规模患者样本中联合病灶位置、相关结构性与功能性网络映射来探讨表达性失韵律症的神经关联。鉴于长期社交功能与生活质量结局的实际重要性,尤其需要推进对慢性期(即病灶发生后>3个月)表达性失韵律症神经生物学的理解。本研究旨在大型慢性局灶性脑损伤参与者样本(N=673)中,刻画表达性失韵律症如何与病灶位置及受损相关结构、功能脑网络相关联。利用临床专家对韵律的评定与多模态病灶映射,结果显示表达性失韵律症最强关联于:i)影响右侧化额-岛叶-纹状体区域的病灶;ii)右侧化皮质-皮质下通路的显著断连(disconnection);iii)与皮质下(基底节、丘脑)及皮质腹侧注意/显著性(ventral attention/salience)网络功能连接区域受损。总体发现与既往提出的表达性失韵律症背侧流(dorsal stream)一致,并进一步阐明其与慢性表达性失韵律症相关的神经架构。
研究背景与立项依据
情感韵律作为副语言信息调制言语的音高、节奏等特征,在情绪传达中起着关键作用。表达性失韵律症指脑损伤后情感韵律表达障碍,常导致社交退缩、关系受损及照料者负担增加。既往研究多侧重右侧半球病灶与接收性失韵律症,且较少在同一样本中联合病灶位置、结构连接与功能连接进行多模态分析;慢性期(>3个月)表达性失韵律症的神经基础仍不清楚,而慢性期结局对长期社交功能意义重大。为此,研究人员依托爱荷华神经患者登记库(Iowa Neurological Patient Registry),在673名慢性局灶性脑损伤成人中,采用临床专家三级评定(保留/临界/失韵律)结合多模态病灶映射,系统刻画表达性失韵律症的病灶-症状关联及网络断连特征。论文发表于《Cortex》。
主要技术方法概要
研究人员纳入673例18岁后获局灶性脑损伤、慢性期(>3个月)且有临床韵律评定的参与者,排除癫痫切除及既往神经精神疾病者。病灶由专业人员手动勾画并配准至MNI152空间,采用enantiomorphic标准化。多模态分析包括:基于Iowa Brain-Behavior Modeling Toolkit的病灶-症状质量 univariate偏Spearman相关(置换检验控cFWER);以HCP-MGH规范弥散数据构建结构性病灶网络映射(sLNM)及基于Genome Superstruct Project静息态fMRI构建功能性病灶网络映射(fLNM);基于86条HCP预定义纤维束加胼胝体分区的断连严重度序数logistic回归(BH-FDR校正);fLNM与Schaefer七经典静息态网络的空间相关;并以BDI评估抑郁症状混杂。
研究结果
3.1参与者:三组(韵律保留576例、临界47例、失韵律50例)在发病年龄、教育、病灶偏侧、性别、扫评间隔无差异;失韵律组病灶体积更大、起病-扫描间隔更短。
3.2病灶频率图:失韵律组病灶高频于右前额白质、右岛叶、右额下回、右壳核;临界组见于右额-运动皮层下白质、右岛叶、双侧壳核;保留组多见于左前额下白质、左岛叶、左额下回。
3.3病灶位置:质量 univariate分析示显著关联位于右额叶皮层下白质近内囊、右岛叶及额盖(额下回三角部与岛盖部)、右基底节(壳核、尾状核、苍白球),左壳核亦涉入。
3.4结构性断连:sLNM显示右半球额、颞、皮质下及经胼胝体半球间额连接断连;纤维束断连严重度分析示27条纤维束正关联,效应量前十均位于右侧,包括右高级皮质纹状体(CS_S)、右高级丘脑辐射(TR_S)、右额桥脑(CPT_F)、右网状脊髓(RST)、右齿状红核丘脑(DRTT)、右额斜行(FAT)、右前丘脑辐射(TR_A)、右皮质脊髓(CST)、右前皮质纹状体(CS_A)、右皮质延髓(CBT)等投射通路。
3.5功能性断连:fLNM示病灶规范功能连接至双侧小脑、双侧基底节、双侧岛叶、右中前扣带回、内侧前额叶;与七经典网络空间相关最强为腹侧注意/显著性网络(r=0.83)与躯体运动网络(r=0.57),次为背侧注意与额顶网络,视、边缘、默认模式网络弱相关。
3.6抑郁症状:BDI在临界组高于保留组,失韵律组未独高,抑郁非严重程度驱动因素。
讨论与结论翻译
讨论指出,表达性失韵律症最强关联于右额盖-前岛叶-纹状体节点及其皮质下投射(含高级/前皮质纹状体、丘脑辐射、额桥脑、网状脊髓、齿状红核丘脑、皮质脊髓/延髓、额斜行),而非传统弓状束/上纵束主导,支持慢性期右背侧前额-岛叶-纹状体环路整合情感信息至发声规划执行的模型;fLNM嵌入腹侧注意/显著性与躯体运动等大尺度系统,但不专属任一网络。局限性含重度失韵律样本量小、未平行测接收性、临床评定非标准任务声学量化、可能混有非重度失语、抑郁数据不全。
结论部分翻译:研究人员通过专家临床评定结合多模态病灶映射证明,脑损伤慢性期表达性失韵律症主要关联右侧化额-前岛叶皮层与纹状体病灶、下方投射通路,以及病灶相关主要同腹侧注意-显著性网络的功能连接。综上,表征表达性失韵律症神经生物学需同时考虑病灶位置与网络级关联;大队列多模态映射揭示慢性表达性失韵律症神经架构,未来需在独立样本以绩效任务复现并导向靶向康复。
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