帕金森病不同亚型间运动与认知关系的功能磁共振研究

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目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是较为常见的中老年神经退行性疾病,表现为运动迟缓、震颤、强直等特征性运动症状,往往还伴有认知功能下降。目前研究发现,帕金森病中运动和认知有一定的联系。本研究的主要目的通过静息态功能磁共振探索帕金森病不同运动亚型和认知功能的相互关系,并探究相关大脑网络机制。方法:本研究纳入了 70位帕金森病患者及30位健康对照老年人群,并根据UPDRSⅢ将患者分为运动迟缓、强直(Akinetic-rigidity,AR)组(n=41)和震颤(Tremor-dominant,TD)组(n=29)。所有纳入者均于关期进行相关认知功能及运动功能评分和磁共振数据采集。通过独立成分分析我们得到大脑额顶叶网络,比较三组人群额顶叶网络的差异,并与认知及运动功能进行相关分析。利用已有大脑解剖分区,根据图论理论,借助相关软件计算大脑网络拓扑属性,比较三组人群的大脑小世界网络属性,并与认知及运动功能进行相关性分析。结果:三组人群的人口学数据及临床评估发现,患者在认知功能上总体无明显差异,但AR和TD亚型在认知分项定向力的评分均低于NC组,TD亚型在语言分项评分低于NC组,运动和认知功能相关分析发现UPDRSⅢ、meanTD、meanAR和MMSE及MoCA总分存在相关关系。额顶叶网络分析发现AR亚型的在左侧颞叶及右侧枕叶的功能连接强于TD亚型,而TD亚型在右侧三角部额下回的功能连接弱于NC组,进一步基于ROI的全脑功能连接及ROI信号分析发现,TD亚型存在额叶与小脑间广泛的功能连接下降,且与认知运动评分存在显著相关。小世界网络分析证明,患者及健康人群均具有小世界网络属性,TD组网络全局效率较NC组高,部分网络全局属性与定向力相关。节点属性分析发现,AR和TD亚型在左侧岛盖部额下回、双侧中央前回及右侧中央后回有显著差异;AR和NC组有显著差异的区域主要包括双侧枕上回、右侧中央后回、左侧海马、左侧梭状回、右侧扣带回后部、双侧尾状核以及小脑蚓部8、9区;TD和NC组有显著差异的区域主要包括双侧中央前回、左侧三角部额下回、双侧苍白球、双侧丘脑、左侧枕下回、左侧梭状回、右侧小脑6区以及小脑蚓部1、2、8区。节点属性广泛与认知运动临床评分存在相关。其中左侧梭状回、右侧中央后回、左枕下回及右侧丘脑为认知运动联合相关脑区。结论:帕金森病不同亚型在疾病早期均出现认知和运动功能下降。亚型间额顶叶网络及小世界网络功能连接存在显著差异,差异脑区信号或节点属性与临床认知及运动功能存在显著相关。AR和TD亚型存在各自特异的网络区域,这些区域的异常导致了运动和认知功能联合下降。本研究证实了疾病中认知和运动的相关性,并发现了不同亚型间相关网络机制的差异。
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