中國科學院深圳先進技術研究院揭示輔助運動區在眼瞼痙攣大腦結構改變中的驅動作用
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所醫學人工智能研究中心的胡慶茂團隊揭示了輔助運動區（supplementary motor area，SMA）可能是眼瞼痙攣（BSP）早期的病理性損害區域，其作為灰質體積改變的“驅動核心”，使BSP灰質體積的增加隨著病程的延長逐步擴展至皮層-基底節-腦干運動通路和視覺-感覺運動整合通路。該研究成果不僅挑戰了既往認為BSP主要源于基底節損害這一傳統觀點，還為BSP作為一種腦網絡連接障礙疾病的觀點提供了新的有效證據。相關成果以“Supplementary motor area driving changes of structural brain network in blepharospasm”為題發表于Brain,IF=15.255。深圳先進院徐錦萍副研究員、中山大學附屬第一醫院羅瑜涵碩士、中山大學腫瘤防治中心彭康強教授為第一作者，醫工所的胡慶茂研究員、中山大學附屬第一醫院劉剛教授為論文的共同通訊作者。
文章上線截圖
BSP是最常見的肌張力障礙類型之一，以眼瞼頻繁、對稱、不自主痙攣為特征，嚴重者可致睜眼困難、面部變形、功能性盲。但其病因和病理生理學機制未完全闡明，導致臨床治療手段相對局限。傳統觀點認為，BSP主要與基底節的結構和功能紊亂有關。近年來，隨著神經影像學和神經心理學的發展，現有研究普遍認為BSP是一種腦網絡連接紊亂疾病，涉及感覺運動皮層、丘腦、小腦和腦干等基底節以外的腦結構改變。然而，以往多數研究樣本量小、研究結果并不一致，且忽略了探究與BSP疾病病程或疾病嚴重程度相關的腦環路改變模式。
因此，胡慶茂教授團隊與劉剛教授團隊在近三年建立了眼瞼痙攣的多模態大樣本臨床隊列。該工作采用結構磁共振數據，結合基于體素的形態學分析、結構協變量網絡分析、格蘭杰因果結構協變量網絡分析、模塊化分析和功能編碼分析進行研究，發現BSP患者雙側輔助運動區（SMA）的體積較正常對照組顯著增加。隨著患者病程的延長，在右側輔助運動區驅動下，體積增加逐步擴展到皮層-基底節-腦干運動通路區域和視覺感覺運動整合通路的皮層區域。
未來，該團隊將進一步建立涵蓋眼瞼痙攣、口下頜肌張力障礙、斜頸等主要肌張力障礙亞型的大樣本多模態神經影像數據庫，進一步闡釋肌張力障礙的這些結構和功能改變的共性和特異性，以及進展模式，為無創性神經調控治療肌張力障礙提供潛在的、新的治療靶點。
該工作得到了科技部重點研發計劃、國家自然科學基金和深圳市科技計劃等項目資助。（醫工所）
圖：模塊化分析發現了（A）皮層-基底節-腦干運動通路和（B）視覺-感覺運動整合通路；（C）皮層-基底節-腦干運動通路和(D)視覺-感覺運動整合通路的功能解析；（E）多個腦區的灰質體積與BSP嚴重程度正相關。
