帕金森病患者嗅觉识别记忆受损与海马功能不对称缺失的关联研究

《npj Parkinson's Disease》：Impaired odor recognition memory in Parkinson’s disease linked to absent functional hippocampal asymmetry

研究针对帕金森病（PD）患者，探究嗅觉识别记忆（ORM）及海马动态功能连接，发现 PD 患者 ORM 受损与海马功能不对称减少有关，或助早期检测及治疗选择。

　　帕金森病（Parkinson’s disease，PD）作为一种常见的神经退行性疾病，其运动症状如震颤、僵硬等往往广为人知。然而，与之相伴的非运动症状却常常被忽视。在这些非运动症状中，嗅觉功能障碍和记忆缺陷给患者的日常生活带来了极大困扰。约 90% 的 PD 患者存在嗅觉问题，这使得他们在烹饪、享受美食、维持个人卫生及社交关系时困难重重，甚至还会影响个人安全。同时，高达 80% 的患者最终会发展为帕金森病痴呆（Parkinson’s disease dementia，PDD），认知和记忆能力的下降不仅降低了患者的生活质量，还增加了患者及其护理人员的痛苦，在决定患者是否入住疗养院等问题上起到关键作用。另外，部分 PD 患者在接受设备辅助帕金森治疗（device-aided Parkinson therapy，DAPT）后，认知功能会进一步恶化。因此，探寻能够早期检测 PD 患者发生 PDD 风险的新方法迫在眉睫。

在此背景下，来自 Link?ping University、Centre Hospitalier Universitaire Vaudois、Stockholm University、Lund University 等机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《npj Parkinson's Disease》上，为深入理解 PD 患者的非运动症状提供了新视角，有望助力早期检测 PD 患者的认知障碍风险，改善 DAPT 的选择，从而提高患者的生活质量。

研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：

1. 样本选取：招募 39 名符合 UK Brain Bank 标准的特发性 PD 患者，均经历 “开 - 关现象”，有接受丘脑底核深部脑刺激（subthalamic nucleus - deep brain stimulation，STN - DBS）评估的资格；同时招募 33 名年龄匹配的健康对照（healthy controls，HC）。经过一系列排除标准筛选后，最终 PD 组和 HC 组各留下 31 名参与者。
2. 实验任务：采用基于 Sniffin’ TOM 设计的嗅觉识别记忆（odor recognition memory，ORM）任务，让参与者判断呈现的气味是 “旧”（之前编码阶段出现过）还是 “新”，记录命中（Hit）、漏报（Miss）、正确拒绝（Correct Rejection，CR）和误报（False Alarm，FA）4 种反应。
3. 数据采集：使用 3T 扫描仪进行功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI），获取结构像和功能像数据。
4. 数据分析：运用 FMRIB 软件库（FMRIB Software Library，FSL）对 fMRI 数据进行预处理；采用共激活模式分析（Co - activation Pattern analysis，CAP）确定海马网络；通过 t 检验、卡方检验、方差分析（ANOVA）等统计方法分析数据。

研究结果如下：

1. 样本特征：PD 组和 HC 组在性别分布、年龄、分析保留帧数比例、CR 和 FA 比例上无差异，但 PD 组的 Hit 比例较低，Miss 比例较高。这表明 PD 患者在嗅觉识别记忆任务中的表现明显不如健康对照组，存在嗅觉识别记忆受损的情况。
2. 海马共激活模式：通过 CAP 分析得到 5 个海马网络，其中 4 个具有时间顺序和认知处理顺序。网络 1 涉及后默认模式网络（posterior default mode network，DMN）部分区域；网络 2 包含前 DMN 部分区域；网络 3 涉及嗅觉皮层及其投射、显著性网络（salience network，SN）部分区域；网络 4 包含海马齿状回、视觉皮层、小脑和背侧注意网络（dorsal attention network，dAN）部分区域；网络 5 位置不明确，包含腹侧注意网络（ventral attention network，vAN）部分区域。在基线配置和网络 4 中，PD 组与 HC 组存在差异和趋势。PD 组在基线配置中更频繁地处于低水平激活状态，在网络 4 中，PD 组在正确 ORM 反应（如 CR）时进入网络 4 的频率更低，在 Hit 反应时网络 4 的表达时间更短。这说明 PD 患者的海马功能在基线状态和与嗅觉识别记忆相关的网络活动中存在异常。
3. 海马偏侧化：PD 组仅在网络 3 中双侧海马表达多于单侧，且左、右运动症状起病侧的 PD 患者在网络 3 中的海马偏侧化存在差异，提示网络 3 与运动症状有关。进一步分析发现，网络 2 中具有不对称海马活动（asymmetric hippocampal activity，AHA）的 PD 患者，其 CR 比例更高，FA 比例更低。而 HC 组在多个网络中均表现出双侧与单侧海马表达以及左右海马表达的差异，存在明显的功能不对称。这表明 PD 患者和健康对照组在海马偏侧化模式上存在显著差异，PD 患者的海马功能不对称性明显降低。

研究结论和讨论部分指出，本研究证实 PD 患者存在 ORM 受损，且与海马功能不对称减少有关。通过对海马动态功能连接的分析，发现不同网络在 PD 患者和 HC 组中的差异，为早期检测 PD 患者的认知障碍提供了潜在的生物标志物。然而，研究也存在一些局限性，如未对样本进行认知状态和生物标志物筛查、未评估疾病阶段、气味传递未与呼吸周期同步等。尽管如此，该研究仍为 PD 的临床诊断和治疗提供了新的方向，未来研究可聚焦于更大样本量、更全面的评估以及对气味记忆相关脑区功能动态的深入探究，以进一步明确相关机制，为 PD 患者带来更多的临床益处。