NS5000 單拍成對(duì)刺激助力：精準(zhǔn)區(qū)分帕金森病與多系統(tǒng)萎縮

導(dǎo)讀

帕金森病（PD）和多系統(tǒng)萎縮（MSA）早期癥狀相似，難以區(qū)分。現(xiàn)有研究結(jié)果不一致，臨床評(píng)估主觀，單指標(biāo)預(yù)測(cè)不可靠。本文主要通過(guò)整合經(jīng)顱磁刺激（TMS）與神經(jīng)成像技術(shù)，對(duì)PD、MSA和健康對(duì)照（HC）進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)三者在皮質(zhì)可塑性、腦功能、運(yùn)動(dòng)相關(guān)神經(jīng)連接模式和癥狀學(xué)方面存在差異，為疾病的早期診斷和病理機(jī)制研究提供了依據(jù)。

研究方法

01參與者與臨床評(píng)估

81名中風(fēng)受試者和15名年齡匹配的健康成年人參與，中風(fēng)受試者在入組前1年內(nèi)發(fā)生中風(fēng)且無(wú)認(rèn)知障礙，所有參與者均需符合TMS篩選標(biāo)準(zhǔn)。排除妊娠、使用影響癲癇閾值藥物及體內(nèi)有金屬物或植入裝置。

02生理檢測(cè)

用表面電極貼片收集第一背側(cè)骨間肌的EMG信號(hào)，采用手持8字形線圈和武漢依瑞德NS5000成對(duì)脈沖磁刺激儀進(jìn)行成對(duì)脈沖經(jīng)顱磁刺激（ppTMS）評(píng)估運(yùn)動(dòng)皮層的興奮性。通過(guò)單脈沖TMS（sTMS）測(cè)量靜息運(yùn)動(dòng)閾值（RMT），使用成對(duì)脈沖TMS（ppTMS）測(cè)量短間隔皮質(zhì)內(nèi)抑制（SICI）、長(zhǎng)間隔皮質(zhì)內(nèi)抑制（LICI）和皮質(zhì)內(nèi)促進(jìn)（ICF），從患者患側(cè)和健康人優(yōu)勢(shì)手采集信號(hào)。

研究結(jié)果

01人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和臨床信息

PD、MSA患者與健康對(duì)照組在運(yùn)動(dòng)、自主神經(jīng)功能、情緒和認(rèn)知方面存在顯著差異，PD和MSA患者表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)癥狀。

02運(yùn)動(dòng)皮層神經(jīng)生理標(biāo)記物

三組 RMT 模式相似，但抑制性和興奮性波動(dòng)存在差異。PD 和 MSA 患者 SICI、LICI、ICF 顯著低于健康對(duì)照，PD 患者下降更明顯，MSA 患者 ICF 時(shí)皮質(zhì)興奮性高于 PD 患者。

圖1 患者與健康對(duì)照組之間皮質(zhì)興奮性的差異（a）RMT ；（b）SICI ；（c）LICI ；（d）ICF。單因素方差分析：*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。事后檢驗(yàn)進(jìn)行了多重比較校正：#P<0.05，##P<0.01，###P<0.001

03運(yùn)動(dòng)區(qū)功能連接性

PD 和 HC 在腦功能上差異極小，但在與同側(cè) M1 相關(guān)區(qū)域的腦功能方面，MSA 患者表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)。功能連接分析顯示，MSA患者在右M1與左中顳回（MTG）之間的連接性呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。

圖2 患者與健康對(duì)照組之間功能連接模式的差異。PD組和健康對(duì)照組之間未發(fā)現(xiàn)差異。MSA 患者在與右側(cè)中央后區(qū)、左側(cè)背外側(cè)前額上回以及右側(cè)額中回相關(guān)的功能連接上廣泛增加（以紅色顯示）；MSA 患者在右側(cè)M1與左側(cè)顳中回之間的連接則呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（以藍(lán)色顯示）

04運(yùn)動(dòng)區(qū)間結(jié)構(gòu)連接性

PD和MSA患者在雙側(cè)M1的分?jǐn)?shù)各向異性（FA）值均出現(xiàn)降低的情況且組間無(wú)顯著差異，在平均彌散系數(shù)（MD）值方面，三組表現(xiàn)相似，表明運(yùn)動(dòng)癥狀背后的神經(jīng)機(jī)制可能存在重疊。

圖3 統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖顯示了PD和MSA患者與對(duì)照組相比，分?jǐn)?shù)各向異性（FA）和平均擴(kuò)散率（MD）的變化。患者水平低于健康組的腦區(qū)用黃色表示。（a）左側(cè) M1 為ROI和（b）右側(cè) M1 為 ROI 時(shí)，三組在 FA 和 MD 上的組間差異。單因素方差分析：*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。事后檢驗(yàn)進(jìn)行了多重比較校正：#P<0.05，##P<0.01，###P<0.001

結(jié)合功能改變結(jié)果，MSA 患者表現(xiàn)出半球內(nèi)功能增強(qiáng)和擴(kuò)散性降低，PD 患者擴(kuò)散性受損但功能無(wú)顯著變化。

05相關(guān)性

HC中RMT與多種臨床指標(biāo)（如 HAMA、HAMD、NMSQ、MMSE、MOCA ）和腦功能指標(biāo)（如右M1和左MTG之間的功能連接 FC、左M1的MD值）存在相關(guān)性，但在PD和MSA患者中不存在。ICF與右M1-左MTG之間的FC在在HC中呈負(fù)相關(guān)，在 PD 和 MSA 患者中呈正相關(guān)。

圖4 (a) 健康老年人神經(jīng)可塑性、腦區(qū)間功能連接和臨床特征的相關(guān)性熱圖，F(xiàn)C1 為左側(cè) M1 與右側(cè)中央后回之間的 FC；FC2 為左側(cè) M1 與左側(cè)背外側(cè)前額上回之間的 FC；FC3 為右側(cè) M1 與左側(cè)顳中回之間的 FC；FC4 為右側(cè) M1 與右側(cè)額中回之間的 FC；FA1 為左側(cè) M1 的FA值；FA2 為右側(cè) M1 的 FA 值；MD1 為左側(cè) M1 的MD值；MD2 為右側(cè) M1 的 MD 值。(b) HC、(c) PD和 (d) MSA患者組中，ICF與右側(cè)M1和左側(cè)MTG之間的FC相關(guān)性。(e) 顯示區(qū)分 PD 和 MSA 能力的受試者工作特征（ROC）曲線。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001

研究結(jié)論

本通過(guò)整合臨床信息、皮質(zhì)興奮性和神經(jīng)成像技術(shù)，揭示了PD和MSA在雙側(cè)M1功能上的細(xì)微差異。研究結(jié)果表明，PD和MSA在運(yùn)動(dòng)皮層興奮性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變化上存在不同的模式，這些差異可能反映了兩種疾病的不同病理生理機(jī)制。此外，結(jié)合皮質(zhì)興奮性和腦功能的多模態(tài)指標(biāo)可能是區(qū)分PD和MSA的最佳模型，為早期診斷和理解神經(jīng)退行性疾病提供了新的視角。

參考文獻(xiàn)：

Li P, Zhou X, Luo N, et al. Distinct patterns of electrophysiologic-neuroimaging correlations between Parkinson's disease and multiple system atrophy. Neuroimage. 2024;297:120701. doi:10.1016/j.neuroimage.2024.120701

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