帕金森病脑自发活动动态性及其整合异常的机制研究

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背景:帕金森病(Parkinson’ s disease,PD)是一种病因和发病机制尚不明确的神经退行性疾病。目前已经有很多研究应用静息态功能磁共振成像(resting state functional Magnetic resonance imaging,rs-fMRI)技术分析 PD 患者局部脑区自发活动的静态特征,然而局部脑自发活动的动态特征研究相对较少。另外既往研究发现不同rs-fMRI局部指标的动态性变化之间存在一致性。本研究旨在探讨PD患者脑自发活动局部指标的动态特征及指标间一致性特征。方法:本研究最终纳入57名PD患者和31名健康对照组人群(Health Controls,HCs),使用滑动时间窗的方法计算所有受试者常用的rs-fMRI局部脑功能指标,如低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)、分数低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuations,fALFF)、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)、度中心性(degree centrality,DC)、全局信号连接(global signal connectivity,GSC)和镜像体素同伦连接(voxel-mirrored homotopic connectivity,VMHC)的动态变化特征。并且分析局部指标之间的体积一致性(volume-wise concordance)和体素一致性(voxel-wise concordance)的特征,比较PD患者与HCs的局部指标动态变化和指标间一致性的组间差异,并考察这些指标与患者人口统计学特征、临床症状、认知、抑郁、焦虑等神经心理评估之间的相互关系。结果:1.与HCs相比,PD患者在楔前叶呈现出ReHo的动态性(the dynamic regional homogeneity,dReHo)显著升高,dReHo 的变异系数(Coefficients of Variation,CV)显著增加,并且与HAMD、HAMA和NMSQ分数呈正相关。2.与HCs相比,PD患者的全脑体积一致性较低。并且PD患者的体积一致性指标与年龄、UPDRS评分存在负相关。3.与HCs相比,PD患者在左侧小脑后叶、小脑扁桃体、颞上回和辅助运动区的体素一致性较低。PD患者左侧小脑后叶的体素一致性与年龄、MMSA评分存在相关性。PD患者小脑扁桃体的体素一致性与UPDRS评分呈负相关,颞上回的体素一致性与年龄、UPDRS评分之间存在负相关。结论:研究证实PD患者存在rs-f’MRI局部指标的动态变化,以及指标间一致性的降低反应出显著下降的功能整合能力,从而表明PD患者的脑自发活动存在动态性及其整合的异常。PD患者脑自发活动动态性及其整合的变化,有利于进一步探索帕金森病的病理生理学机制及诊断标记物。
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