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为探究急性一氧化碳中毒(ACOP)患者大脑半球间连接变化及与认知障碍关系,研究人员对 30 例 ACOP 患者和 28 例健康对照者进行多模态磁共振成像。结果发现患者相关脑区功能连接降低、胼胝体(CC)微结构改变。该研究为 ACOP 神经生物学机制提供新见解。
在日常生活中,一氧化碳这个 “隐形杀手” 常常在不经意间威胁着人们的健康。急性一氧化碳中毒(ACOP)是全球急性中毒事件的重要原因之一,许多患者在中毒后会遭受认知障碍的困扰,严重影响生活质量。然而,尽管医学在不断进步,但对于 ACOP 导致认知障碍的具体机制,科学界仍知之甚少。目前,针对 ACOP 的研究大多聚焦在特定脑区或整体脑结构的损伤上,却较少关注大脑半球间的活动和连接情况。在这样的背景下,为了深入了解 ACOP 的神经生物学机制,来自延安人民医院的研究人员开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Brain Research Bulletin》上。
研究人员为了全面探究 ACOP 患者大脑半球间的功能连接、CC 完整性与认知表现之间的关系,采用了多模态磁共振成像技术,其中主要包括静息态功能磁共振成像(rsfMRI)和扩散张量成像(DTI),并结合认知功能评分进行综合分析。研究选取了 30 例 ACOP 患者和 28 例年龄、性别、教育水平匹配的健康对照者(HC)。在研究过程中,患者和健康对照者都接受了详细的临床评估,包括采集人口统计学特征、一氧化碳暴露时长、初始格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分,并使用蒙特利尔认知评估基础版(MoCA - B)评估认知功能。同时,所有患者在中毒后 7 天内(平均 3.5±2.3 天)接受了 MRI 扫描,确保数据的时效性。
研究结果如下:
- 参与者的人口统计学和临床特征:两组在性别、年龄和教育程度上无显著差异,但 ACOP 患者的 MoCA - B 得分显著低于 HC,表明 ACOP 患者存在认知功能受损。
- VMHC 在 ACOP 患者与对照组中的差异:与 HC 相比,ACOP 患者在多个脑区的 VMHC 值显著降低,包括额中回(MFG)、顶下小叶(IPL)、中央前回、颞上回(STG)和颞中回(MTG),这意味着这些脑区间的半球间功能连接减弱。
- ACOP 患者 CC 白质完整性的改变:ACOP 患者 CC 的所有被检测亚区域,即胼胝体膝部、体部和压部,分数各向异性(FA)值均显著降低,说明 CC 的白质完整性受损。
- VMHC 值与临床变量之间的相关性:在 ACOP 患者队列中,IPL 的 VMHC 与 GCS 评分呈显著正相关,IPL 和 MTG 的 VMHC 与 MoCA - B 评分均呈显著正相关,表明这些脑区的功能连接与患者的意识状态和认知功能密切相关。
- VMHC 对 CC 白质完整性与临床症状严重程度之间关系的中介作用:中介分析表明,IPL 的半球间功能连接在 CC 平均 FA 值与 MoCA - B 评分之间起中介作用,虽然 CC 损伤对认知表现的直接影响不显著,但通过半球间连接的间接影响显著。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 ACOP 患者存在半球间协调异常,IPL 和 MTG 功能连接的改变与认知障碍相关,且 IPL 的半球间连接变化在 CC 完整性对认知表现的影响中起重要中介作用。CC 白质完整性的降低反映了潜在的微观结构改变,可能是认知下降的关键病理机制。同时,研究还发现 ACOP 患者大脑中广泛的 CC 损伤与多个双侧脑区 VMHC 降低密切相关,但两者的因果关系尚不明确。此外,虽然 VMHC 部分介导了 CC 对认知功能的影响,但其他如半球内连接和异位连接等通路可能也在其中发挥重要作用。
总的来说,这项研究意义重大。它不仅为 ACOP 导致认知障碍的神经生物学机制提供了新的见解,还为后续临床治疗提供了理论依据。例如,有助于优化高压氧治疗和认知康复方案,以更有效地改善 ACOP 患者的认知功能。不过,该研究也存在一定局限性,如样本量较小、为横断面研究等。未来研究可通过扩大样本量、采用纵向研究设计以及结合其他技术手段,进一步深入探究 ACOP 的神经生物学机制,为患者带来更多的希望和更好的治疗效果。