特发性快眼动睡眠行为障碍患者大脑结构网络拓扑属性改变及与认知障碍相关性研究

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背景:快速眼球运动睡眠期行为障碍(Rapid eye movement sleep behavior disorder,RBD)是一类临床较为常见的异态睡眠,主要症状为快速眼球运动(Rapid eye movement,REM)睡眠期出现梦呓、肌肉抽动、拳打脚踢、从床上坐起、甚至下床活动等一系列梦境演绎行为,其主要原因是患者REM睡眠期骨骼肌失迟缓状态消失。RBD分为特发性(idiopathic REM sleep behavior disorder,iRBD)和继发性(secondary RBD,s RBD)。iRBD与α-突触核蛋白病联系紧密,随病情进展可转化为α-突触核蛋白病,且伴有认知障碍的iRBD患者转化为α-突触核蛋白病的概率更高,如果能对iRBD实行及时有效的干预,可延缓进展为α-突触核蛋白病的时间,因此探究iRBD脑部变化,提高早期诊断的准确性以便干预其进展已经成为当下的研究热点。根据图论原理,人脑可以被看作一个复杂的网络,该网络具有小世界属性。弥散张量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)可用来描绘白质纤维束的走形,使用DTI的各向异性分数(Fractional anisotropic,FA),根据图论原理构建大脑结构网络连接,可以反映脑部变化,因此我们对iRBD患者进行认知和大脑结构网络拓扑属性改变的研究。目的:明确iRBD患者的认知改变情况,探究iRBD患者早期大脑结构网络拓扑属性改变,并分析iRBD患者认知障碍与大脑结构网络拓扑属性改变的关系。方法:收集2019年至2020年期间于河南省人民医院就诊的iRBD患者20例,同期收集年龄、性别、文化程度匹配的正常对照组22例,进行认知量表评测。使用磁共振扫描获得受试者头部DTI序列和T1-三维快速扰相梯度回波序列数据,然后对磁共振数据进行处理,构建大脑结构网络,最后使用SPSS22.0软件进行数据分析,并使用Brain Net Viewer软件生成大脑结构网络数据可视化图像。结果:iRBD组ROCFT-copy(P=0.038)、AVLT N1(P=0.011)、AVLT N2(P=0.002)、AVLT N3(P=0.036)、AVLT N4(P=0.047)、SDMT(P<0.001)评分低于HC组;iRBD组TMTA(P=0.019)、TMT-B(P=0.003)评分高于HC组。iRBD组与HC组大脑结构网络均具有小世界属性;iRBD组与HC组相比,Lp、Cp、Eglob、Eloc均无统计学差异(P>0.05);iRBD组的网络同配性较HC组显著增高(P=0.0233);iRBD组与HC组网络层级性曲线下面积AUC在稀疏度小于0.25(S<0.25)时无统计学差异(P>0.05),但当稀疏度阈值处于0.25~0.5(0.25≤S≤0.5)之间时,iRBD组网络层级性曲线下面积AUC均小于HC组(P<0.05)。iRBD组较HC组左侧苍白球节点度显著增高(P=0.0005)。iRBD组左侧苍白球节点度与AVLT N3评分存在正相关性,但无统计学意义(r=0.368,P=0.161);网络同配性与AVLT N2评分存在正相关性,但无统计学意义(r=0.331,P=0.210)、与AVLT N3评分存在正相关性,但无统计学意义(r=0.395,P=0.130);网络层级性曲线下面积AUC与AVLT N4评分存在正相关性,但无统计学意义(r=0.358,P=0.173)、与SDMT评分存在正相关性,但无统计学意义(r=0.424,P=0.102)、与TMT-A评分存在负相关性,但无统计学意义(r=-0.314,P=0.236)。结论:iRBD患者早期出现视空间、注意力、执行功能及记忆力受损。iRBD患者大脑结构网络仍处于小世界模式,但已发生网络同配性增高和层级性降低改变;局部拓扑属性已发生左侧苍白球节点度增高改变。iRBD患者大脑结构网络拓扑属性改变与认知障碍(记忆力、执行功能、注意力)存在相关性趋势,大脑结构网络拓扑属性改变可能已经影响了iRBD患者的认知功能。
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