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为探究发作性丛集性头痛（eCH）患者边缘系统的结构 - 功能异常及其与临床特征的关系，研究人员开展了 eCH 患者 7T MRI 多模态成像研究。结果发现 eCH 患者边缘系统存在解剖和功能的适应不良，这为 eCH 的病理生理学研究及精准医疗提供了新视角。
丛集性头痛是一种罕见却极为折磨人的原发性头痛疾病，就像脑袋里藏了个 “小恶魔”，时不时出来捣乱，让患者痛苦不堪。它常表现为单侧眼眶周围剧痛，还伴有同侧自主神经症状，疼痛程度甚至超过分娩和骨折，发作起来频繁且持续时间长，严重影响患者的生活质量。虽然大家知道边缘系统（包括下丘脑、杏仁核、海马体和丘脑等）在丛集性头痛的发病机制中可能起着重要作用，但以往研究存在诸多不足。比如，针对发作性丛集性头痛（eCH）患者的影像学研究结果不一致，对边缘系统具体区域的了解也有限，无法全面解释边缘系统在疾病中的作用。为了揭开这些谜团，中国人民解放军总医院的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《The Journal of Headache and Pain》上。
研究人员主要运用了 7T 磁共振成像（MRI）技术。首先招募了 69 例发作期但发作间歇的 eCH 患者和 63 例健康对照（HCs）。通过 7T MRI 获取患者脑部的结构（3D - T1 图像）和功能（静息态功能磁共振成像 rs - fMRI）数据，然后利用 FreeSurfer 软件和 DPABI 工具 box 对数据进行预处理和分析，计算各脑区的体积、低频振幅分数（fALFF）、局部一致性（ReHo）等指标，还计算了功能 - 结构耦合指数来评估网络层面的关系。
一、研究结果
- 人口统计学和临床数据：eCH 患者和 HCs 在年龄上无显著差异，但性别分布差异显著，eCH 组的广泛性焦虑障碍量表（GAD - 7）评分更高，而患者健康问卷 - 9（PHQ - 9）评分两组无明显差异。
- 脑区体积变化及与临床变量的关系：对比发现，eCH 患者下丘脑（右侧前下、右侧后、左侧结节下、左侧结节上）、海马体（左侧分子层海马头、右侧旁下托）和杏仁核（左侧外侧核、左侧中央核）部分亚区体积与 HCs 存在显著差异。其中，右侧前下下丘脑体积与最后一次头痛发作持续时间呈正相关。
- 功能值差异及与临床变量的关系：eCH 患者在头痛侧海马体（如左侧旁下托、双侧海马裂等多个亚区）和杏仁核（双侧外侧核、左侧基底核等部分亚区）的 fALFF 值升高；而在头痛侧下丘脑（如左侧前下、左侧后等多个亚区）、丘脑（如左侧前腹侧丘脑核、左侧外侧后丘脑核等部分亚区）和杏仁核（左侧中央核等部分亚区），以及对侧的一些脑区，ReHo 值降低。并且，fALFF 和 ReHo 值与临床特征存在相关性，比如左侧下托头的 fALFF 值与丛集期持续时间呈负相关，左侧前上丘脑的 ReHo 值与头痛强度呈负相关等。
- 边缘系统亚区功能和结构耦合的相关性分析：计算功能 - 结构耦合指数后发现，eCH 患者和 HCs 在右侧前下下丘脑和左侧外侧膝状体核（LGN）的耦合指数存在显著差异。
二、研究结论与讨论
研究表明，发作期但发作间歇的 eCH 患者存在边缘系统的解剖和功能适应不良。下丘脑体积变化可能与自主神经 / 神经内分泌功能有关，其右侧前下亚区体积与头痛发作持续时间的关联，暗示了 eCH 病理生理的可塑性变化。海马体和杏仁核的体积改变，反映了慢性疼痛和应激对它们的影响。
功能指标的变化揭示了 eCH 患者大脑功能的广泛重组，fALFF 升高和 ReHo 降低可能与疼痛驱动和自主神经调节异常有关，并且这些功能变化与临床特征相关，说明大脑功能重组与疾病严重程度和心理状态密切相关。
尽管局部存在明显异常，但大部分边缘系统网络的结构 - 功能关系保持稳定，不过右侧前下下丘脑和左侧 LGN 的耦合指数改变，提示这两个区域在 eCH 发病机制中可能具有特殊意义。
这项研究具有重要意义，为 eCH 的病理生理学研究提供了新的见解，所发现的边缘系统异常有望作为客观生物标志物，指导个性化干预，比如优化深部脑刺激（DBS）电极的放置位置，或者将下丘脑刺激与针对海马体的干预相结合。但研究也存在一些局限性，如性别分布不均衡、无法确定结构和功能异常与疾病的因果关系、不能完全排除药物影响等。未来还需要更多纵向和多模态成像研究，进一步明确这些异常在头痛缓解期的变化情况，为有效减轻 eCH 患者的痛苦提供更有力的依据。
