《Brain Research Bulletin》:Aberrant Interhemispheric Resting State Functional Connectivity and Corpus Callosum Microstructure in Acute Carbon Monoxide Poisoning
編輯推薦:
為探究急性一氧化碳中毒(ACOP)患者大腦半球間連接變化及與認知障礙關系,研究人員對 30 例 ACOP 患者和 28 例健康對照者進行多模態磁共振成像。結果發現患者相關腦區功能連接降低、胼胝體(CC)微結構改變。該研究為 ACOP 神經生物學機制提供新見解。
在日常生活中,一氧化碳這個 “隱形殺手” 常常在不經意間威脅著人們的健康。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,許多患者在中毒后會遭受認知障礙的困擾,嚴重影響生活質量。然而,盡管醫學在不斷進步,但對于 ACOP 導致認知障礙的具體機制,科學界仍知之甚少。目前,針對 ACOP 的研究大多聚焦在特定腦區或整體腦結構的損傷上,卻較少關注大腦半球間的活動和連接情況。在這樣的背景下,為了深入了解 ACOP 的神經生物學機制,來自延安人民醫院的研究人員開展了一項極具意義的研究,該研究成果發表在《Brain Research Bulletin》上。
研究人員為了全面探究 ACOP 患者大腦半球間的功能連接、CC 完整性與認知表現之間的關系,采用了多模態磁共振成像技術,其中主要包括靜息態功能磁共振成像(rsfMRI)和擴散張量成像(DTI),并結合認知功能評分進行綜合分析。研究選取了 30 例 ACOP 患者和 28 例年齡、性別、教育水平匹配的健康對照者(HC)。在研究過程中,患者和健康對照者都接受了詳細的臨床評估,包括采集人口統計學特征、一氧化碳暴露時長、初始格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分,并使用蒙特利爾認知評估基礎版(MoCA - B)評估認知功能。同時,所有患者在中毒后 7 天內(平均 3.5±2.3 天)接受了 MRI 掃描,確保數據的時效性。
研究結果如下:
- 參與者的人口統計學和臨床特征:兩組在性別、年齡和教育程度上無顯著差異,但 ACOP 患者的 MoCA - B 得分顯著低于 HC,表明 ACOP 患者存在認知功能受損。
- VMHC 在 ACOP 患者與對照組中的差異:與 HC 相比,ACOP 患者在多個腦區的 VMHC 值顯著降低,包括額中回(MFG)、頂下小葉(IPL)、中央前回、顳上回(STG)和顳中回(MTG),這意味著這些腦區間的半球間功能連接減弱。
- ACOP 患者 CC 白質完整性的改變:ACOP 患者 CC 的所有被檢測亞區域,即胼胝體膝部、體部和壓部,分數各向異性(FA)值均顯著降低,說明 CC 的白質完整性受損。
- VMHC 值與臨床變量之間的相關性:在 ACOP 患者隊列中,IPL 的 VMHC 與 GCS 評分呈顯著正相關,IPL 和 MTG 的 VMHC 與 MoCA - B 評分均呈顯著正相關,表明這些腦區的功能連接與患者的意識狀態和認知功能密切相關。
- VMHC 對 CC 白質完整性與臨床癥狀嚴重程度之間關系的中介作用:中介分析表明,IPL 的半球間功能連接在 CC 平均 FA 值與 MoCA - B 評分之間起中介作用,雖然 CC 損傷對認知表現的直接影響不顯著,但通過半球間連接的間接影響顯著。
研究結論和討論部分指出,該研究揭示了 ACOP 患者存在半球間協調異常,IPL 和 MTG 功能連接的改變與認知障礙相關,且 IPL 的半球間連接變化在 CC 完整性對認知表現的影響中起重要中介作用。CC 白質完整性的降低反映了潛在的微觀結構改變,可能是認知下降的關鍵病理機制。同時,研究還發現 ACOP 患者大腦中廣泛的 CC 損傷與多個雙側腦區 VMHC 降低密切相關,但兩者的因果關系尚不明確。此外,雖然 VMHC 部分介導了 CC 對認知功能的影響,但其他如半球內連接和異位連接等通路可能也在其中發揮重要作用。
總的來說,這項研究意義重大。它不僅為 ACOP 導致認知障礙的神經生物學機制提供了新的見解,還為后續臨床治療提供了理論依據。例如,有助于優化高壓氧治療和認知康復方案,以更有效地改善 ACOP 患者的認知功能。不過,該研究也存在一定局限性,如樣本量較小、為橫斷面研究等。未來研究可通過擴大樣本量、采用縱向研究設計以及結合其他技術手段,進一步深入探究 ACOP 的神經生物學機制,為患者帶來更多的希望和更好的治療效果。