发现连接身心的大脑网络可能为改善帕金森病治疗打开大门
对近900名参与者的分析突显了将思维转化为动作的区域的重要性,有助于解释为何许多患者会出现非运动症状
马德里CIEN基金会脑库的解剖工作。FUNDACIÓN CIEN
自被发现两个世纪以来,作为第二常见的神经退行性疾病,帕金森病仍无治愈方法,病因也未知。最常见的阿尔茨海默病也是如此;由于人口老龄化,这两种疾病的发病率在未来几十年可能会翻倍,共同威胁着前所未有的健康危机。
周三发表的一项研究可能揭示帕金森病患者大脑内部发生的变化,并在未来帮助提高现有治疗的有效性。研究结果发表在著名期刊《自然》上。
1817年,英国医生、地质学家和辩论家詹姆斯·帕金森在观察了三名患者以及在伦敦街头行走困难的其他患者后,定义了这种疾病。后来人们了解到,由于原因尚不完全清楚,大脑中一个名为黑质的区域的神经元会死亡——这对产生多巴胺和实现身体运动至关重要——这种退化导致了主要症状:不自主震颤、肌肉僵硬,以及抑郁、焦虑、失眠和更容易感染。遗传因素只占一部分病例。其余可能源于复杂因素的相互作用,从杀虫剂等有毒物质到病毒感染以及肠道-大脑连接问题。
这项新研究发现了一个大脑网络——躯体-认知行动网络(SCAN),该网络由本周三发布的研究团队在2023年描述——其活动在帕金森病患者中表现出特征性变化。该网络将大脑深部区域(如基底神经节和丘脑)与不仅参与运动,还参与注意力、身体感知和行动规划的皮层区域连接起来。
由来自美国和中国的研究人员领导的这项研究,分析了863名帕金森病患者以及其他神经系统疾病(如原发性震颤和肌萎缩侧索硬化症)患者和健康对照组的数据。
通过对静息态功能磁共振成像的分析,作者观察到帕金森病患者在SCAN网络和多巴胺相关皮层结构之间表现出异常的高连接性,这种模式在其他神经系统疾病中并未出现。
该研究分析了主要治疗方法的有效性,主要是左旋多巴药物,以及较新的干预措施,如需要在大脑中植入电极的深部脑刺激,以及两种非侵入性技术:经颅磁刺激和高强度聚焦超声,后者选择性地烧灼并使患者不自主运动相关的脑区失活。
结果显示,有效的治疗可以减少SCAN网络与大脑皮层的高连接性。医生们观察到,当磁脉冲和超声被选择性地指向SCAN大脑网络的节点时,效果更好。作者总结道,将这些治疗针对该网络的部分区域可能会提高其有效性。
这些发现支持了将帕金森病视为影响复杂大脑网络的疾病这一日益增长的观点,这有助于解释为什么许多患者在震颤或僵硬出现之前就经历了非运动症状——睡眠障碍、认知问题、疲劳。因此,帕金森病不仅是一种与运动相关的大脑疾病,还是一种涉及思维、规划以及运动的大脑连接障碍,尤其是SCAN网络。
"这是一项有趣且扎实的研究,有助于我们理解大脑在这些病理中的功能障碍,"西班牙神经病学学会发言人阿尔瓦罗·桑切斯·费罗表示。"尽管结论并非突破性的,但确实,到目前为止,研究更多地集中在产生运动、认知和情绪的神经元所在的脑核上;而连接这些中心的神经网络在某种程度上被忽视了,"这位来自马德里12 de Octubre医院且未参与该研究的神经科医生补充道。
桑切斯·费罗警告说,目前这项工作"对患者没有直接应用"。在此之前,必须进行临床试验来确认结果。他补充说,将这种分析纳入常规临床实践也是一个挑战,因为医院通常不会分析这类神经网络。无论如何,这是朝着可能提高某些非侵入性治疗准确性迈出的一步。这位神经科医生总结道,这项研究并没有阐明疾病的病因:"这就像是到达犯罪现场。我们看到一切都沾满了血,但我们不知道凶手是谁。"
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