音乐家局灶性手部肌张力障碍患者大脑功能连接的新发现：运动与认知的异常关联

《Journal of Neurology》：Increased functional connectivity of motor regions and dorsolateral prefrontal cortex in musicians with focal hand dystonia

为探究音乐家手部肌张力障碍（MD）病理机制，研究人员对患者进行静息态 fMRI 研究，发现功能连接改变，为治疗提供依据。

　　在音乐的世界里，一些音乐家却遭遇着难以言说的困扰 —— 音乐家局灶性手部肌张力障碍（Musician’s dystonia，MD）。这是一种常见的局灶性任务特异性肌张力障碍，患者在演奏乐器时，手指会不受控制地出现异常动作，如不自主的屈伸，严重影响演奏。尽管肌张力障碍已被研究多年，但 MD 的具体病理生理机制仍不明确。此前，针对 MD 功能连接的研究较少，而且童年不良经历（Adverse childhood experiences，ACEs）作为 MD 潜在风险因素，其与 MD 的关系也有待探究。为了深入了解这些问题，来自德国汉诺威医学院（Hannover Medical School）、汉诺威音乐与戏剧媒体大学（Hannover University of Music, Drama and Media）、吕贝克音乐学院（University of Music Lübeck）等机构的研究人员展开了一项重要研究，相关成果发表在《Journal of Neurology》上。

研究人员为了探究 MD 患者大脑功能连接的变化以及 ACEs 与 MD 的关系，采用了静息态功能磁共振成像（Resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）技术。研究选取了 40 名患有手部或手指 MD 的专业音乐家作为患者组，39 名健康音乐家作为对照组，对他们进行了 rs-fMRI 扫描。同时，参与者还填写了童年创伤问卷（Childhood Trauma Questionnaire，CTQ），用于评估 ACEs。

在研究中，数据采集和预处理至关重要。所有扫描在西门子 3T Skyra MRI 扫描仪上进行，获取 T1 加权图像和 rs-fMRI 图像。随后，研究人员使用 Data Processing Assistant for Resting-State fMRI（DPARSF）软件对图像进行预处理，包括去除初始不稳定信号、切片时间校正、图像配准等一系列操作。

接着，研究人员定义了种子区域并进行功能连接分析。基于以往研究，选取了包括初级运动皮层、前额叶背外侧皮层（Dorsolateral prefrontal cortex，dlPFC）等 7 个属于皮质 - 基底神经节 - 丘脑 - 皮质环路的感兴趣区域（Regions of interest，ROIs）。通过计算各区域内体素的平均时间历程与其他体素时间历程的皮尔逊相关性，并进行 Fisher’s z 变换，来分析功能连接情况。

最后，研究人员进行了统计分析。在 SPM12 软件中，使用两样本 t 检验来确定 MD 患者和健康音乐家之间功能连接的差异，并将年龄、性别和药物使用作为协变量。同时，应用家族性误差（Family-wise error，FWE）校正和 Bonferroni 校正，以控制多重比较带来的误差。

研究结果显示，在人口统计学数据方面，患者组和对照组在年龄和性别分布上无显著差异。功能连接方面，与健康音乐家相比，MD 患者在多个区域表现出功能连接增强。如左侧丘脑与右侧外侧前额叶皮层的功能连接增强，进一步分析发现该区域位于右侧腹侧运动前皮层（Ventral premotor cortex，PMv）并延伸至背侧运动前皮层（Dorsal premotor cortex，PMd）。此外，MD 患者的左侧和右侧 dlPFC 与左侧苍白球、左侧 dlPFC 与右侧壳核之间的功能连接也显著增强。

在心理参数分析中，研究人员发现功能连接改变与童年逆境之间并无关联。通过构建多个回归模型，将童年创伤和利手情况作为预测变量，结果显示所有模型均不显著。同时，功能连接与疾病持续时间也无关联，但受影响手的侧别对功能连接有影响。在 MD 患者中，受影响手为右侧的患者，左侧 dlPFC 与右侧壳核、左侧苍白球的功能连接增强更为明显；而受影响手为左侧的患者，这些区域的功能连接则较低。

从研究结论和讨论来看，此次研究发现与以往研究具有一致性，进一步证实了基底神经节在 MD 病理生理过程中的重要性。基底神经节功能连接的改变可能导致运动抑制功能受损，影响信息传递，进而引发异常运动。同时，运动前皮层和 dlPFC 的参与表明，MD 症状可能在运动规划的早期阶段就已出现异常。这一发现提示，在治疗 MD 时，基于丘脑的干预措施可能具有重要意义，并且在康复训练中，应将运动意图纳入考虑，从运动规划阶段入手进行重新训练。

然而，该研究也存在一定的局限性。例如，rs-fMRI 技术本身存在一些挑战，如对运动伪影敏感，难以确保参与者完全处于静息状态等。而且，研究的样本量相对较小，可能影响统计推断的准确性。此外，研究中难以确定观察到的神经学改变是 MD 的病因还是结果。尽管如此，该研究仍是目前对 MD 患者进行 rs-fMRI 研究中样本量较大的一项，为后续研究提供了重要的参考，有助于推动 MD 治疗方法的进一步发展，让音乐家们有希望摆脱这一困扰，重新在舞台上自由地挥洒音乐才华。