帕金森病轻度认知障碍亚型的神经机制:基于任务态fNIRS的执行与视空间功能分离研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:npj Parkinson's Disease 6.7

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  本研究针对帕金森病轻度认知障碍(PD-MCI)的异质性难题,通过功能近红外光谱技术(fNIRS)探究了执行功能主导型(PD-EL)与视空间功能主导型(PD-VAM)亚型的神经激活差异。研究发现PD-EL患者在言语流畅性任务中表现为背外侧/腹外侧前额叶皮层广泛激活减弱,而PD-VAM患者在线索定向任务中呈现腹外侧前额叶特异性功能低下。该成果为PD-MCI的精准分型及靶向干预提供了神经影像学证据,发表于《npj Parkinson's Disease》。

  

研究背景与意义
帕金森病(PD)患者中约40%会发展为轻度认知障碍(PD-MCI),其中80%将进展为痴呆。这一认知衰退过程具有显著异质性,根据"双综合征假说"可分为两类亚型:与多巴胺能通路损伤相关的执行-语言功能障碍型(PD-EL),以及涉及胆碱能/去甲肾上腺素能通路的视空间-注意-记忆障碍型(PD-VAM)。传统神经影像技术如fMRI在PD患者研究中存在运动伪影敏感、姿势限制严格等问题,而功能近红外光谱(fNIRS)凭借其抗运动干扰特性,为探索PD-MCI的实时神经活动提供了新机遇。

研究设计与方法
大连医科大学第一医院团队招募182名受试者(122例PD患者,60例健康对照),采用PD-MCI II级诊断标准和双综合征假说将患者分为PD-NC(认知正常)、PD-EL和PD-VAM三组。通过言语流畅性任务(VFT)和线索定向任务(LOT)诱发认知活动,使用52通道fNIRS系统采集前额叶及顶叶皮层血氧信号,采用时间导数分布修复(TDDR)算法处理运动伪影,通过广义线性模型(GLM)分析任务相关脑区激活模式。

研究结果

参与者特征
三组患者在年龄、病程、H-Y分期等基线指标上无统计学差异,但PD-VAM组的MMSE和MoCA评分显著低于其他两组(p<0.001),且在多认知域测试中表现最差(表3)。

言语流畅性任务表现
PD-EL组正确单词生成数(7.3±3.0)显著低于PD-NC组(9.5±3.6)(p=0.006)。脑激活分析显示:


PD-NC组在双侧DLPFC、VLPFC等广泛前额叶区域激活增强,而PD-EL组仅在部分腹侧前额叶区域激活,且相比PD-NC组在背外侧前额叶(DLPFC)、辅助运动区(SMA)等区域出现显著激活减弱(p<0.05,FDR校正)(表4)。

线索定向任务表现
行为学显示PD-VAM组在线索定向任务中准确率显著低于PD-NC组(p<0.0001),而在颜色命名任务中无差异。fNIRS数据显示:


PD-VAM组在双侧腹外侧前额叶(VLPFC)和左侧DLPFC激活显著降低(p≤0.016),这些区域已知参与空间注意和工作记忆(图2I)。

结论与展望
该研究首次通过任务态fNIRS揭示了PD-MCI不同亚型的特异性神经标记:PD-EL亚型表现为前额叶执行网络广泛功能障碍,支持多巴胺能通路损伤假说;PD-VAM亚型则呈现腹外侧前额叶选择性缺陷,符合胆碱能系统受累理论。这些发现为PD-MCI的早期鉴别提供了客观神经标志物,对开发靶向神经调控治疗(如针对DLPFC的经颅磁刺激)具有重要指导价值。未来研究需扩大样本并采用纵向设计,进一步验证这些生物标记的预测效能。

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