帕金森病轻度认知功能障碍的皮层厚度分析及纤维追踪动态影像学研究

Mild cognitive impairment in Parkinson’s disease (PD-MCI) is rather common, nevertheless, the brain structure and function, as well as pathological changes of PD-MCI remain poorly understood due to the lack of relative studies. Our preliminary study showed that, among 234 non-demented PD patients, 45.3% exhibited MCI and the cognition impairment profile is heterogeneous. Though neuroimaging studies suggest that regional brain structure changes may contribute to the pathogenesis of PD-MCI, the difference of such changes among various subtypes of PD-MCI, dynamic changes, as well as its intrinsic mechanisms are yet to be elucidated. Here, we intend to analyze and follow up the cortex thickness of the frontal lobe, middle temporal gyrus and limbic lobe, which are atrophic regions observed in our preliminary study. Then, we will investigate the relation between the cortical thicknesses and the clinical outcome of various subtypes of PD-MCI. Moreover, diffusion tensor fiber tracking and brain functional connectivity technologies are used to explore the cognition related neural network of gyrus cingulate and parieto-occipital cortex in patients with PD-MCI. In this study, we aim to gain insight into the pathophysiological changes and its intrinsic mechanisms of PD-MCI, to search for possible neuroimaging biomarkers, thus to provide evidence for the prevention, timely diagnosis and effective treatments of PD-MCI.

帕金森病轻度认知功能障碍（PD-MCI）在帕金森病人群中广泛存在，但目前研究较少，其脑结构功能及病理变化尚不清楚。我们前期研究发现，234例非痴呆PD患者中PD-MCI占45.3%，且认知功能表型存在显著异质性；影像学研究发现PD-MCI发生可能与局部脑结构改变相关；然而这些改变在不同亚型PD-MCI中的作用、动态变化及内在机制仍不清楚。本研究选取前期研究发现的脑灰质萎缩区域前额叶、颞中回及边缘叶等进行大脑皮层厚度分析，随访3年动态观察皮层厚度的特征性变化及其在PD-MCI各亚型临床转归中的作用；同时对扣带回和顶枕交界区进行纤维追踪和大脑功能连接技术研究，分析扣带回和顶枕交界区在PD-MCI中所起的作用，显示PD-MCI患者认知功能相关的神经网络变化，初步揭示PD-MCI发生的病理生理改变及内在机制，寻找认知障碍发生的影像学标记物，为PD-MCI的预防、及时诊疗提供理论指导依据。

帕金森病轻度认知功能障碍（PD-MCI）在帕金森病人群中广泛存在，但目前研究较少，其结构功能及病理变化尚不清楚。前期研究发现PD-MCI发生可能与局部脑结构改变有关，然而这些改变的内在机制以及在不同亚型PD-MCI中的作用仍然不清楚。因此，本研究着重探究PD-MCI患者及某些亚型PD-MCI患者的大脑皮层厚度和大脑白质纤维骨架的变化情况，并以构建大脑白质纤维网络的方法探究PD-MCI患者脑区之间连接白质纤维的变化。通过研究我们发现：①与PD认知正常（PD-NC）患者相比，PD-MCI患者左右侧大脑额叶、颞叶、顶叶及部分枕叶出现了局部区域大脑皮层的显著性萎缩；②再进一步探究，与PD-NC患者相比，PD-MCI不伴有执行功能/语言认知域受损即记忆力、视空间、注意等认知域损害患者在左侧大脑半球中的顶下叶、三角部、额中回前部、颞极以及右侧大脑半球中的额上回、海马旁回、颞上回、颞上沟边缘、顶下叶、颞中回后部、三角部、岛盖部等区域出现了大脑皮层显著性萎缩；③与PD伴语言正常组相比，PD伴语言障碍组患者的左侧大脑皮层额叶中回部存在显著性萎缩；④PD语言障碍患者的相似性测试与右侧枕额束下部、纵向纤维下部、内囊后部、放射冠后部、丘脑后辐射脑白质纤维FA骨架受损相关；⑤与PD-NC患者大脑白质网络相比，PD-MCI患者大脑白质网络中连接白质纤维异常的脑区主要在边缘系统，尤其是眶额回。以上发现揭示：⑴PD-MCI与大脑皮层萎缩和大脑白质纤维受损有着密切关系；⑵PD-MCI中的记忆力、视空间、注意等认知域损害与脑部胆碱能神经递质系统投射脑区皮质萎缩密切相关; ⑶PD认知障碍中的语言障碍与特定脑区皮层萎缩和白质纤维受损有着密切关系。本课题按计划完成全部内容，课题负责人以第一作者或共同第一作者发表SCI文章4篇,第一标注5篇SCI，本课题分析与PD-MCI发生及其亚型相关的脑结构特征改变，为指导疾病的评估诊断、病理机制的探索提供一定的前期基础。