冻结步态帕金森病患者脑网络多模态磁共振脑功能成像研究

Freezing of gait is one of the most debilitating features of Parkinson's disease (PD), which is not associated with the cardinal features of Parkinson's disease (tremor, bradykinesia or rigidity). Although freezing of gait looks like movement disorder, it is correlated with cognitive dysfunction. Freezing of gait thus offers the opportunity to study various parts of the nervous system that are involved in gait and come to a conceptual framework of the cerebral control of gait. In our previous study, we have found that long time dopaminic therapy could damege the cognitive circuit in PD patients. In the fellowing study,PD patients with freezing of gait will be encased; The diffusion tensor imaging and resting-state functional magnetic resonance imaging （fMRI） will be employed. It is the first study to explore the relation between the dopaminic regime and the freezing of gait. The role of pedunculopontine nucleus and frontal lobe in freezing of gait will be analyzed; The structural network correlated to freezing of gait will be detected；The model of small world topological structure of pedunculopontine network connectivity in PD patients with freezing of gait will be built; The neuropathologic mechanism of PD patients with freezing of gait will be disclosed by using multi-modal fMRI techniques. This study can provide the scientific theory for prevention, diagnose and treatment of PD, and can decrease the possibility of freezing of gait current in PD patients.

冻结步态是帕金森病（PD）患者最严重的症状之一，与PD的主要特征性运动相关障碍（震颤、运动迟缓或僵直）无任何关系。冻结步态虽然表现为运动障碍，但实际上是认知障碍。研究冻结步态，可以使我们深入了解PD相关的中枢系统的网络的病理变化。我们前期研究发现，PD患者长期服用多巴胺类药物会损伤认知回路。本课题以冻结步态PD患者为主要研究对象，用弥散张量成像和静息态fMRI等方法，首次探索多巴胺类药物与冻结步态形成的相关性，分析桥脑脚核、额叶在冻结步态中所起的作用，显示冻结步态PD患者桥脑脚核相关神经网络的变化；构建冻结步态PD患者桥脑脚核网络的小世界拓扑结构模型；用多模态磁共振脑功能成像技术揭示冻结步态形成的神经病理机制，为PD患者冻结步态的预防、及时诊断及治疗提供理论指导依据，减少冻结步态的发生。

冻结步态是帕金森病（PD）患者最严重的症状之一，与PD的主要特征性运动相关障碍（震颤、运动迟缓或僵直）无任何关系。冻结步态虽然表现为运动障碍，但实际上是认知障碍。本课题以冻结步态PD患者为主要研究对象，用弥散张量成像和静息态fMRI等方法，首次探索多巴胺类药物与冻结步态形成的相关性。通过本研究，发表SCI论文33篇，中文核心期刊论文6篇，获省部级科技进步二等奖一项。重要结果、关键数据：（1）冻结步态PD患者脑静息态局部一致性研究发现，冻结步态帕金森病组、无冻结步态帕金森病组均表现为右侧売核脑功能活动性减低，左侧辅助运动区、左侧额上回脑功能活动性升高。（2）通过静息态fMRI研究发现，左旋多巴药物虽然能改善PD患者的运动障碍，但对患者的认知功能有损害；（3）利用机器学习方法，能提高对帕金森病的诊断；（4）首次采用脑网络的分析方法对帕金森患者的脑结构拓扑结构进行DTI研究探讨，发现帕金森患者具有显著增加的最短路径长度和降低的全局效率；（5）使用静息态功能磁共振成像技术和图论方法，发现帕金森患者的整合和分化能力均下降；（6）左旋多巴治疗增加了PD患者枕部和运动区的远侧的度中心性，但未能使局部度中心性异常正常化；（7）利用低频振幅（ALFF）的方法探究有FOG和无FOG的PD病人共同的和不同的异常区域自发神经活动，该研究发现有助于揭示FOG相关的神经病理学机制。.本研究发现冻结步态患者的病程更长、认知功能损害及临床症状更加严重。认识到冻结步态帕金森病患者大脑中的辅助运动区和额上回功能区对冻结现象产生的影响，进一步揭示了冻结步态帕金森病患者脑功能改变的病理生理机制。这有助于临床医生对疾病的诊断、治疗作出具有指导性或预防性的措施。通过DTI研究，简单的、无创的研究方法通过FA和MD参数的改变揭示了冻结步态帕金森病患者脑区异常，为冻结步态患者运动及非运动症状的病理生理机制提供影像学依据。