《Journal of Neurology》:Gray matter structural and functional brain abnormalities in Parkinson’s disease: a meta-analysis of VBM and ALFF data
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这篇研究通过多模态荟萃分析,揭示了帕金森病(PD)患者大脑功能和结构的改变。
# 帕金森病患者大脑功能和结构改变的多模态荟萃分析
背景
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,严重影响患者的生活质量。以往基于静息态功能成像和体素形态测量法(voxel - based morphometry,VBM)的研究,虽然揭示了 PD 患者多个脑区存在结构和功能的改变,但研究结果并不一致。而且,此前还没有研究专门探讨 PD 患者特异性和共性的功能及结构改变。这种研究现状使得我们对 PD 的潜在病理生理学机制理解存在一定的局限性,因此,进一步深入研究 PD 患者大脑的结构和功能变化,对于揭示疾病本质、寻找潜在治疗靶点具有重要意义。
方法
为了全面探究 PD 患者大脑灰质体积(gray matter volume,GMV)和自发功能活动的变化,研究人员运用了基于种子点的d 映射和受试者图像排列法(Seed - based d Mapping with Permutation of Subject Images,SDM - PSI)软件,分别对 VBM 和低频振幅(amplitude of low - frequency fluctuation,ALFF)的研究进行全脑体素层面的荟萃分析,并通过多模态重叠的方式,综合分析数据。这种方法能够整合多项独立研究的数据,增强研究结果的可靠性和说服力,避免单一研究可能存在的局限性,从更宏观的角度揭示 PD 患者大脑的特征性变化。
结果
研究共纳入了 30 项关于 ALFF 的独立研究,涉及 1413 名 PD 患者和 1424 名健康对照者(healthy controls,HCs);以及 27 项关于 VBM 的独立研究,包含 1236 名 PD 患者和 1185 名 HCs。 与 HCs 相比,PD 患者的左侧纹状体自发功能活动显著降低。在 VBM 荟萃分析中发现,PD 患者右侧颞极的颞上回(延伸至右侧海马、海马旁回和杏仁核)、左侧颞上回(延伸至左侧岛叶和颞极的颞上回)以及左侧纹状体的 GMV 明显减少。进一步对功能和结构差异进行重叠分析后,发现 PD 患者左侧纹状体的自发功能活动和 GMV 同时降低。这些结果表明,左侧纹状体在 PD 患者的大脑功能和结构改变中具有重要意义,而颞叶及边缘系统的部分脑区则主要表现出结构方面的缺陷。
结论
通过多模态荟萃分析,研究揭示了 PD 患者在纹状体存在相似的异常脑功能活动和结构模式。除了纹状体的改变,颞叶和边缘系统内的一些脑区仅出现结构缺陷。这些发现为理解 PD 的潜在病理生理学机制提供了有价值的线索。纹状体功能和结构的异常,可能与 PD 患者的运动症状以及非运动症状密切相关,而颞叶和边缘系统的结构变化,或许也参与了 PD 患者认知、情绪等方面异常的发生发展过程。这一研究成果有助于进一步深入探究 PD 的发病机制,为开发更精准的诊断方法和更有效的治疗策略奠定基础,推动 PD 领域的医学研究向前发展。未来,有望基于这些发现,开展更多针对性的研究,探索如何干预这些大脑结构和功能的改变,从而改善 PD 患者的病情,提高他们的生活质量。
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