《npj Parkinson's Disease》：Comparison of oscillatory activity in substantia nigra pars reticulata between Parkinson’s disease and dystonia
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帕金森�。≒D）患者黑質神經活動紊亂，但相關電生理變化不明。研究人員對比 PD 與肌張力障礙（DT）患者黑質網狀部（SNr）振蕩模式。發現 PD 患者 SNr 的 α、β 頻段功率增加等差異，且 β 功率與運動癥狀改善率相關，為 PD 治療提供新思路。
在神經系統疾病的研究領域中，帕金森�。≒arkinson’s disease，PD）是一種常見且棘手的神經退行性疾病。它如同一個隱匿在身體內部的 “破壞者”，悄無聲息地侵蝕著人們的健康。PD 患者腦內多巴胺能神經元逐漸退化，尤其是在基底神經節的黑質（substantia nigra，SN）區域，這種神經元的丟失嚴重破壞了黑質紋狀體通路，進而導致患者出現運動控制障礙，像動作遲緩（bradykinesia）、肌肉僵硬（rigidity）以及震顫（tremors）等癥狀，極大地影響了患者的生活質量。
目前，雖然對 PD 的研究已經取得了一些進展，但關于黑質的電生理變化，尤其是在人體研究方面，還存在著諸多空白。盡管動物模型研究提示 SN 在 8 - 25Hz 頻率范圍內存在異常功率分布，可能是 PD 的潛在生物標志物，但人體的相關數據卻極為稀缺。這使得我們難以深入理解 SN 電生理變化與 PD 患者運動癥狀之間的內在聯系。此外，在進行腦深部電刺激（deep brain stimulation，DBS）手術時，精準定位腦內結構至關重要，然而對于 SNr 等結構的電生理特征了解不足，也限制了手術效果的進一步提升。為了填補這些知識空白，探索更有效的治療方法，首都醫科大學附屬北京天壇醫院等機構的研究人員開展了一項針對 PD 患者黑質網狀部（substantia nigra pars reticulata，SNr）的研究，該研究成果發表在《npj Parkinson's Disease》雜志上。
研究人員采用了多種關鍵技術方法來開展此項研究。首先，他們從臨床招募了符合條件的患者，包括 20 例 PD 患者和 16 例肌張力障礙（dystonia，DT）患者。在這些患者接受 DBS 手術過程中，研究人員運用術中微電極記錄（intraoperative microelectrode recordings，MER）技術，獲取了 SNr 的電生理數據。術后，通過 Lead DBS 工具盒對記錄位點進行定位，并利用 FOOOF 算法等對采集到的信號進行分析處理。
研究結果主要從以下幾個方面展開：
- 患者特征：詳細記錄了患者的年齡、性別、左旋多巴等效日劑量（levodopa equivalent daily dose，LEDD）、術前運動評估量表（如統一帕金森病評定量表第三部分 UPDRSIII、Burke - Fahn - Marsden 肌張力障礙評定量表 BFMDRS）以及蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）得分等信息。PD 患者平均年齡 56.1 ± 7.9 歲，術前 UPDRSIII評分在藥物關期為 39.3 ± 14.5，藥物開期降至 17.0 ± 8.6，運動改善率為 56.7 ± 5.9%；DT 患者平均年齡 51.5 ± 7.0 歲，平均 BFMDRS 評分為 18.9 ± 11.5。
- 記錄位點定位及 SNr 振蕩活動分析：經術后圖像重建確認，所有 MER 記錄位點均位于 SNr。對神經元進行分類后發現，PD 組中 77.4% 的神經元為 GABA 能神經元，DT 組中 41.2% 為 GABA 能神經元，且兩組均未發現多巴胺能神經元。在頻率域分析中，PD 組在 α 和 β 頻段的功率顯著高于 DT 組；運用 FOOOF 算法分離出的周期和非周期成分顯示，PD 組的非周期指數顯著降低。
- SNr 神經元放電率：PD 組 SNr 神經元放電率顯著高于 DT 組，這進一步表明 PD 患者 SNr 神經元活動更為活躍。
- SNr 的 β 爆發持續時間分布：PD 組 β 爆發持續時間顯著長于 DT 組，且在相對較短的 β 爆發（200 - 500ms）時間區間內，PD 組的百分比數量更高。
- 功率分析與運動障礙的相關性：在 PD 患者中，β 功率與 UPDRSIII改善率呈顯著負相關，而在 DT 患者中，未發現 β 功率與 BFMDRS 評分之間存在顯著相關性。
在研究結論和討論部分，研究人員通過多種方式驗證了 SNr 記錄位點的準確性。該研究揭示了 PD 患者與 DT 患者相比，SNr 存在 β 和 α 振蕩功率增加、神經元放電率升高以及 β 爆發動力學改變等特征。這些發現為 PD 的病理生理機制提供了新的見解，表明 β 功率異常不僅存在于丘腦底核（subthalamic nucleus，STN），還延伸至 SNr，支持了基底神經節系統功能障礙的模型。同時，β 功率與 UPDRSIII改善率的相關性，確認了其作為 PD 嚴重程度生物標志物的作用，這意味著針對 SNr 的 DBS 治療可能成為改善 PD 患者運動癥狀的新途徑，尤其是對于那些對傳統治療方法反應不佳的癥狀，如凍結步態。不過，研究也存在一定局限性，例如樣本量相對較小，MER 信號穩定性可能存在差異等。未來的研究可以借助 DBS 電極等技術，更深入地探索不同運動障礙中 SN 的活動，為開發更精準的適應性 DBS 治療方案奠定基礎。這項研究成果對于推動 PD 的臨床治療和基礎研究具有重要意義，有望為 PD 患者帶來新的希望。
