《Translational Psychiatry》:Altered brain network dynamics in motor functional neurological disorders: the role of the right temporo-parietal junction
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為探究功能神經障礙(FND)患者神經病理機制,研究人員以右顳頂聯合區(rTPJ)為種子點,對比 58 例運動 FND 患者與健康對照的共激活模式(CAP)。發現患者腦狀態切換靈活性受損,且運動亞組間存在差異,rTPJ 或成潛在表型生物標志物。
在神經科學領域,功能神經障礙(Functional Neurological Disorders, FND)一直是充滿挑戰的研究方向。這類患者表現出如肢體無力、異常運動等癥狀,卻無明確神經系統結構損傷。既往研究提出 FND 的病理與多網絡功能異常相關,尤其是與自我 agency(即個體對自身行為的主動控制感)相關的網絡,而右顳頂聯合區(right temporo-parietal junction, rTPJ)被認為是這一過程的關鍵節點。然而,現有研究多采用靜態功能連接(functional connectivity, FC)分析,難以捕捉腦網絡動態波動,且患者臨床表型異質性高,導致結論不一致。因此,深入解析 rTPJ 相關腦網絡的動態特征及其在不同運動癥狀亞組中的差異,對揭示 FND 病理機制至關重要。
瑞士伯爾尼大學醫院(Inselspital, Bern University Hospital)等機構的研究人員開展了一項研究,旨在通過動態功能磁共振成像(fMRI)技術,探究 rTPJ 腦網絡動態變化在 FND 中的作用,并分析不同運動癥狀亞組的特征。研究成果發表在《Translational Psychiatry》。
研究主要采用以下關鍵技術方法:選取 58 例運動 FND 患者(包括功能性無力(functional weakness, FW)和無功能性無力(no-FW)亞組)及 58 名年齡、性別匹配的健康對照(HC),采集靜息態 fMRI 數據。以 rTPJ 為種子點,運用共激活模式(co-activation pattern, CAP)分析,識別動態腦網絡狀態,對比組間及亞組間的 CAP 時間特征(如進入狀態的頻率和持續時間),并結合臨床量表評估相關性。
研究結果
1. rTPJ 腦網絡動態特征在健康對照中的分布
健康對照中,rTPJ 激活的腦狀態可分為 4 種 CAP:
- CAP1 - 視覺注意(VisualAttention):rTPJ 與視覺網絡、背側注意網絡共激活,與默認模式網絡(default mode network, DMN)共失活。
- CAP2 - 突顯注意(SalienceAttention):rTPJ 與突顯網絡(salience network)、執行控制網絡(executive control network, ECN)共激活,與視覺網絡、DMN 共失活。
- CAP3-DMN - 顳頂網絡(DMN-TemporoParietal):rTPJ 與突顯網絡、DMN、顳頂網絡共激活,與軀體運動網絡(somatomotor network)、背側注意網絡共失活。
- CAP4 - 軀體運動(SomatoMotor):rTPJ 與軀體運動網絡、突顯網絡共激活,與 DMN、ECN 共失活。
2. FND 患者與健康對照的 CAP 差異
與 HC 相比,FND 患者進入CAP3-DMN - 顳頂網絡的頻率顯著降低,進入CAP4 - 軀體運動網絡的頻率顯著升高,提示患者 DMN 與 rTPJ 的耦合減弱,而軀體運動網絡與 rTPJ 的耦合增強。此外,患者腦狀態切換靈活性受損,尤其在突顯網絡、DMN 和 ECN 的協同活動方面存在異常。
3. FW 與 no-FW 亞組的 CAP 差異
FW 患者在CAP2 - 突顯注意狀態的持續時間顯著長于 no-FW 患者,表明其 rTPJ 與突顯網絡、背側 / 腹側注意網絡的耦合持續增強,而與 DMN 的耦合減弱。相關性分析顯示,FW 患者進入 CAP3 的頻率與病程呈趨勢性相關,進入 CAP2 的頻率與狀態焦慮評分(STAI-S)顯著負相關。
研究結論與意義
本研究通過動態 CAP 分析,揭示了 FND 患者 rTPJ 網絡的動態異常,表現為 DMN 與軀體運動網絡對 rTPJ 的耦合失衡,以及腦狀態切換靈活性下降。亞組分析表明,FW 患者的異常主要集中在注意網絡與 DMN 的交互作用,提示不同癥狀表型可能存在獨特的病理機制。這些發現為 FND 的病理生理學提供了新視角,rTPJ 相關動態網絡特征或可作為潛在的表型生物標志物,為個體化診斷和治療(如神經調控靶點選擇)奠定基礎。
研究首次在動態水平解析 rTPJ 網絡在 FND 中的作用,彌補了靜態 FC 研究的不足,同時強調了臨床表型分層在機制研究中的重要性。未來可進一步探索左右 TPJ 的功能偏側性及動態網絡與癥狀嚴重程度的縱向關聯,為 FND 的精準醫學實踐提供更多證據。