中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院揭示輔助運(yùn)動區(qū)在眼瞼痙攣大腦結(jié)構(gòu)改變中的驅(qū)動作用
近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所醫(yī)學(xué)人工智能研究中心的胡慶茂團(tuán)隊揭示了輔助運(yùn)動區(qū)（supplementary motor area，SMA）可能是眼瞼痙攣（BSP）早期的病理性損害區(qū)域，其作為灰質(zhì)體積改變的“驅(qū)動核心”，使BSP灰質(zhì)體積的增加隨著病程的延長逐步擴(kuò)展至皮層-基底節(jié)-腦干運(yùn)動通路和視覺-感覺運(yùn)動整合通路。該研究成果不僅挑戰(zhàn)了既往認(rèn)為BSP主要源于基底節(jié)損害這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)，還為BSP作為一種腦網(wǎng)絡(luò)連接障礙疾病的觀點(diǎn)提供了新的有效證據(jù)。相關(guān)成果以“Supplementary motor area driving changes of structural brain network in blepharospasm”為題發(fā)表于Brain,IF=15.255。深圳先進(jìn)院徐錦萍副研究員、中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院羅瑜涵碩士、中山大學(xué)腫瘤防治中心彭康強(qiáng)教授為第一作者，醫(yī)工所的胡慶茂研究員、中山大學(xué)附屬第一醫(yī)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(yán)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(xué)機(jī)制未完全闡明，導(dǎo)致臨床治療手段相對局限。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，BSP主要與基底節(jié)的結(jié)構(gòu)和功能紊亂有關(guān)。近年來，隨著神經(jīng)影像學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)有研究普遍認(rèn)為BSP是一種腦網(wǎng)絡(luò)連接紊亂疾病，涉及感覺運(yùn)動皮層、丘腦、小腦和腦干等基底節(jié)以外的腦結(jié)構(gòu)改變。然而，以往多數(shù)研究樣本量小、研究結(jié)果并不一致，且忽略了探究與BSP疾病病程或疾病嚴(yán)重程度相關(guān)的腦環(huán)路改變模式。
因此，胡慶茂教授團(tuán)隊與劉剛教授團(tuán)隊在近三年建立了眼瞼痙攣的多模態(tài)大樣本臨床隊列。該工作采用結(jié)構(gòu)磁共振數(shù)據(jù)，結(jié)合基于體素的形態(tài)學(xué)分析、結(jié)構(gòu)協(xié)變量網(wǎng)絡(luò)分析、格蘭杰因果結(jié)構(gòu)協(xié)變量網(wǎng)絡(luò)分析、模塊化分析和功能編碼分析進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)BSP患者雙側(cè)輔助運(yùn)動區(qū)（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(cè)輔助運(yùn)動區(qū)驅(qū)動下，體積增加逐步擴(kuò)展到皮層-基底節(jié)-腦干運(yùn)動通路區(qū)域和視覺感覺運(yùn)動整合通路的皮層區(qū)域。
未來，該團(tuán)隊將進(jìn)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(tài)神經(jīng)影像數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步闡釋肌張力障礙的這些結(jié)構(gòu)和功能改變的共性和特異性，以及進(jìn)展模式，為無創(chuàng)性神經(jīng)調(diào)控治療肌張力障礙提供潛在的、新的治療靶點(diǎn)。
該工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和深圳市科技計劃等項目資助。（醫(yī)工所）
圖：模塊化分析發(fā)現(xiàn)了（A）皮層-基底節(jié)-腦干運(yùn)動通路和（B）視覺-感覺運(yùn)動整合通路；（C）皮層-基底節(jié)-腦干運(yùn)動通路和(D)視覺-感覺運(yùn)動整合通路的功能解析；（E）多個腦區(qū)的灰質(zhì)體積與BSP嚴(yán)重程度正相關(guān)。
