《Brain Imaging and Behavior》:Reduced automaticity in freezing of gait is associated with elevated cortico-cerebellar connectivity
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为探究帕金森病(PD)步态冻结(FOG)中皮质 - 小脑连接与步态自动性的关系,研究发现二者有关,为治疗提供方向。
帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,其中步态冻结(Freezing of Gait,FOG)是其极具致残性的特征。想象一下,患者在行走过程中,突然感觉双脚像是被胶水粘在了地上,无法正常迈开步伐,这就是 FOG 带来的困扰。目前,虽然知道 FOG 与步态自动性的丧失有关,可大脑回路究竟如何因这种自动性丧失而改变,却依旧是个谜。而且,小脑在 PD 患者步态自动性中究竟扮演何种角色,也尚不明确。在这样的背景下,为了深入了解这些问题,来自美国南卡罗来纳医科大学(Medical University of South Carolina)等机构的研究人员展开了相关研究。该研究成果发表在《Brain Imaging and Behavior》上,为 PD 的治疗提供了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。在样本选择上,招募了 55 名 PD 患者,依据是否存在 FOG 分为两组 。利用 GAITRite? 数字步道进行客观步态评估,获取时空参数,计算双任务干扰(Dual Task Interference,DTI)来衡量步态自动性。同时,运用 3T 西门子 Trio 扫描仪进行解剖和静息态功能磁共振成像(rs - fMRI)扫描,并使用 CONN 工具箱对数据进行预处理和分析。
研究结果如下:
疾病严重程度和人口统计学差异 :PD FOG 组和 PD 非 FOG 对照组在平均年龄、MMSE 认知评分、UPDRS Part III 和 H&Y 分期上无显著差异。不过,对照组受教育年限更多,左旋多巴等效日剂量(LEDD)更低1 。
时空和双任务干扰测量 :PD FOG 患者在单任务和双任务行走时,步长更短、速度更慢。虽然仅发现 FOG 组在状态下的步长双任务干扰有增大趋势,但这一结果也暗示了 FOG 患者在执行双任务时步态自动性的变化2 。
静息态功能连接 :以小脑蚓部(IV/V)为种子区域分析发现,FOG 患者与多个皮质区域(如左右顶上小叶、中央后回等)的连接增强,与左右枕极的连接减弱。而且,FOG 患者蚓部与感觉运动皮层、顶上小叶等区域的连接增强,与更大的双任务干扰相关3 。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次发现皮质 - 小脑连接的增强与 PD FOG 患者步态自动性受损有关。蚓部连接的增加可能是对自动性降低的一种适应,但还需因果研究来证实。此外,FOG 患者蚓部与枕极连接的减少,可能反映了对视觉线索的需求增加。不过,该研究也存在一些局限性,如未单独分析行走和转身阶段的时空指标、扫描未在步态任务下进行、仅在服药状态下扫描且未与非 PD 对照组比较等。尽管如此,这项研究依旧为理解 PD FOG 的病理生理机制提供了重要依据,未来研究可基于此,利用该电路模型对小脑进行实验性调节,以改善 FOG 和步态自动性受损的情况,为 PD 患者的治疗带来新的希望。
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