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Transl Psychiat:运动功能神经障碍中大脑网络动态改变:右颞顶交界的作用

发布:2026-07-20    浏览:14 次

本篇文献发表在Translational Psychiatry杂志。本公众号所发布内容旨在与大家分享学术新知,促进交流学习,版权归原作者或原出处所有,感谢各位学者的辛勤付出与研究成果。

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1.引言

功能性神经障碍患者表现出异质性症状,包括无力、异常运动、肌张力障碍、肌阵挛或震颤,这些症状不能归因于神经系统的结构性病变。在反复证实的功能性多网络神经病理生理学框架内,与受损的能动性感觉相关的网络改变已被强调。能动性感觉可以被描述为作为行动的主动执行者的体验,而右颞顶交界被认为在比较器模型中起着关键节点作用,在该模型中,源自辅助运动区和背外侧前额叶皮层的基于意图的运动计划与来自感觉系统的实际运动结果进行比较。能动性感觉被认为在功能性神经障碍患者中受到破坏,因为患者体验到他们的症状是非自愿产生的,尽管自愿性皮质脊髓通路存在,这在临床检查中表现为拖带或分心性。来自行为实验的证据支持能动性感觉扭曲的假设。使用功能磁共振成像,发现患者在经历功能性症状时右颞顶交界活动低下。进一步的研究揭示了针对能动性感觉的任务态功能磁共振成像中的活动低下以及活动过度。静息态功能磁共振成像揭示了从右颞顶交界到感觉运动区域的功能连接增加,这与从右颞顶交界到边缘系统和感觉运动反馈区域、到额叶区域、辅助运动区和岛叶,以及内侧颞叶网络的功能连接减少的发现形成对比。鉴于现有报告的不一致性,右颞顶交界网络在功能性神经障碍患者中的影响和相关性,即从右颞顶交界到其他脑区的功能连接,需要更多关注和详细研究。

两个因素可能解释了以往文献中缺乏一致发现的原因:首先,主要使用静态脑功能连接测量,无法捕捉功能磁共振成像测量时间过程中的潜在网络波动;其次,所研究的功能性神经障碍患者临床特征的多样性。

一方面,虽然当代静态功能连接方法通常总结特定种子点与其他脑区或网络之间的时间相关性,因此对瞬时信息不敏感,但功能连接中时间特征的动态状态也可以在特定种子点区域与其他脑区之间的共(失)激活模式中表达,这可以解释大脑的动态波动。因此,评估根植于右颞顶交界的动态变化可能有助于加深对功能连接改变背后的网络改变和波动的理解,并可能为目前文献中变化的结果提供进一步的见解。

另一方面,功能性神经障碍以多样化的表型为特征,而纳入异质性患者队列的研究可能妨碍获得明确结果。关于跨亚型共同特征和共享病理生理学的证据,近期受到了临床特征表型多样性(例如症状起病、性别分布)的挑战,这些特征包括神经精神特征或支撑不同症状表现的生物学机制。Mueller等人提出了一种基于症状表型的划分,该研究应用了不同的静息态功能磁共振成像网络中心性测量指标,并发现在有明显功能无力的患者与有运动症状(震颤、肌阵挛、肌张力障碍、步态障碍)的患者之间存在不同的病理生理机制,特别是左侧颞顶联合区和楔前叶的网络中心性更强。

鉴于上述右颞顶交界在功能性神经障碍中的作用,此研究旨在(1)使用基于种子点的共激活模式方法评估功能性神经障碍患者与年龄和性别匹配的健康对照者之间颞顶交界网络的功能改变,以及(2)识别患者中先前提出的运动亚组特征。通过关注作为种子点的右颞顶交界,此研究解决了其在文献中的异质性,并试图阐明其在与功能性神经障碍相关的动态网络改变中的作用,这在以往的静态方法中仍然难以捉摸。

2.材料与方法

参与者

此研究从一个已发表数据集的混合功能性神经障碍队列中选取了62名功能性运动症状患者,以及58名年龄和性别匹配的健康对照者。瑞士伯尔尼州伦理委员会批准了该研究,该研究根据赫尔辛基宣言进行。受试者提供了书面知情同意书。使用简化版心因性运动障碍评定量表评估功能性运动症状的严重程度。记录并存档伴随的精神药物使用情况。为了控制焦虑和抑郁,两组均完成了贝克抑郁量表和状态-特质焦虑量表。此研究根据功能性运动症状的表型性质将功能性神经障碍患者分为两个亚组。此后,患者被分层为功能性无力或异常运动(包括震颤、肌张力障碍、肌阵挛和/或步态障碍)。同时出现功能性无力和伴随异常运动的患者被归类为功能性无力。

神经影像采集与预处理

使用3T扫描仪记录静息态功能性和结构性磁共振成像数据。使用泡沫垫稳定参与者的头部,随后使用框架位移标准评估静息态功能磁共振成像数据在xyz方向上的过度平移和旋转,阈值为FD > 0.5 mm。超过30%的全脑显示运动超过此阈值的受试者被排除在进一步分析之外。对于后续分析,对体素级时间序列进行时间z分数,单帧图像进行了0.5毫米的剔除处理。所有分析仅限于灰质体素。

功能网络动态

为了表征动态右颞顶交界网络,此研究分析了其空间和时间特征,使用基于种子点的共激活模式分析。右颞顶交界种子点定义为以MNI坐标[62 -34 30]为中心的10 mm球体,基于先前一项在诱导能动性降低的视觉运动任务中发现功能性神经障碍患者与健康对照者相比该定位活动低下的研究。为了探测右颞顶交界在功能性神经障碍病理学中的特异性,此研究探索性地研究了左颞顶交界的功能网络动态。构建共激活模式允许表征从该种子点到大脑其余部分的动态连接模式,捕捉瞬时的共激活和共失活事件,补充静态功能连接测量。增加的时间测量指标表明与种子点的更多共激活,提示耦合增加。相应地,共激活模式中减少的时间测量指标表示与种子点的共激活频率降低,反映耦合减少。在共失活模式中,增加的时间测量指标代表与种子点更强的瞬时反相关,即耦合减少,而减少的共失活模式时间测量指标表示更弱的反相关,反映瞬时耦合增加。与静态功能连接不同,共激活模式分析突出显示动态连接变化,可以揭示传统功能连接方法中不明显的模式。

共激活模式分析包括以下步骤:1)选择右颞顶交界高度活跃的时间点,即在0.84 SD阈值(80百分位数)下对应高振幅事件;2)使用主成分分析对数据进行降维;3)使用共识聚类方法在降维后的功能全脑上识别最优聚类数K,评估模糊配对比例以评估各个聚类大小的稳定性;4)基于PAC和共识矩阵聚类为四个共激活模式,并通过将主成分得分与转置的特征向量相乘并加上均值来反向重建个体共激活模式。

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1.样本的人口统计学与临床特征

健康对照者与功能性神经障碍之间共激活模式的比较。为了解决第一个目标,此研究定义了从健康对照者的瞬时右颞顶交界共激活模式。在共识聚类和随后聚类为四个个体共激活模式时,仅使用健康对照者的功能成像数据,代表健康对照者的动态右颞顶交界网络。为了评估功能性神经障碍患者的右颞顶交界网络动态与健康对照者的差异,通过匹配过程将 FND 患者个体脑区数据分配至与HC最相似的CAP。匹配过程中,若某脑区与最佳匹配CAP的功能脑区空间相关性超过HC功能脑区空间相关性分布的第5百分位数,则将其归入该CAP。为了客观量化每个识别的共激活模式内的网络,此研究计算了每个共激活模式的显著体素与Yeo图谱的重叠百分比。Yeo图谱包含各种静息态网络,符合它们不同的功能网络组织,因此适合研究右颞顶交界网络动态。排除了种子体素。为评估 FND 患者在动态功能改变方面与HC的差异,计算了状态转换次数(“Entry”,即受试者进入特定CAP的次数)及各CAP平均持续时间(“Duration”,即分配至CAP的连续脑区数量乘以时间重复率TR)。将排除的fMRI帧数(源自功能弥散性分析)、选定脑区数量、年龄、性别、精神药物使用情况(二分类变量)、抑郁症状(BDI)及状态焦虑量表(Stai)评分纳入协变量进行分析,并采用错误发现率(FDR)校正多重比较。最后,通过时间测量指标与临床变量(包括疾病严重程度(S- FMDRS)、病程时长、 BDI Stai-SStai-T)进行探索性相关性分析,以进一步阐明动态连接研究结果的临床意义。所有分析均采用第二稳定聚类数量重复验证(详见补充材料)。作为对照,还在补充材料中进行了以rTPJ为种子区域的静态功能连接分析。

功能性无力与无功能性无力之间共激活模式的比较。 为了解决第二个目标,此研究基于先前的结果评估了功能性神经障碍亚型内的右颞顶交界网络动态,这些结果表明网络动态在不同症状类型中可能有不同改变。基于这些理由,仅从功能性神经障碍患者计算了右颞顶交界共(失)激活模式,以识别亚型之间的功能性神经障碍特异性动态改变。因此,重复了分析,包括计算共激活模式以及随后对功能性无力患者和无功能性无力患者之间时间特征进行统计分析。为了评估从健康对照者和功能性神经障碍患者的共激活模式之间的空间相似性,计算了每个共激活模式的体素重叠百分比。重叠通过比较两组每个共激活模式的空间分布来确定,表示为相应共激活模式之间共享的体素比例。

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3.结果

人口学和临床特征

由于四名患者因功能磁共振成像中运动伪影过多而被排除,此研究纳入了58名功能性运动症状患者,并匹配了58名年龄和性别相当的健康对照者。队列在抑郁和焦虑评分上存在显著差异,患者水平更高。人口学和临床数据见表1

健康对照者中的右颞顶交界脑网络动态

以右侧颞顶联合区种子点时间序列超过第80百分位数定义的右侧颞顶联合区激活帧,在功能性神经障碍患者中(均值=55.8,标准差=10.8)比健康对照组(均值=61.2,标准差=6.7t(95.7)=-3.3P=0.001)更少见。在对照组中识别出与右侧颞顶联合区共激活相对应的四个共激活模式(状态)。第一个共激活模式(共激活模式1-视觉注意)表现出右侧颞顶联合区与视觉网络(Vis [Yeo总重叠:39%])、背侧注意网络(DorsAttn [25%])和突显/腹侧注意网络(Sal [21%])的共激活,包括辅助运动区和扣带中回等区域;以及与默认模式网络(DMN [83%])的共失活,包括后扣带回、楔前叶和眶额皮质。第二个共激活模式(共激活模式2-突显注意)代表一种激活模式,表现为与突显网络(Sal [45%])和执行控制网络(ECN [28%])的共激活,包括左侧颞顶联合区、岛叶、扣带中回和辅助运动区等区域;以及与视觉网络(Vis [56%])和默认模式网络(DMN [32%])的共失活,包括楔前叶、眶额皮质和舌回。第三个共激活模式(共激活模式3-默认模式网络-颞顶)表示一种右侧颞顶联合区激活模式,表现为与突显网络(Sal [30%])、默认模式网络(DMN [29%])和颞顶网络(TempPar [12%])的共激活,包括丘脑、左侧颞顶联合区、扣带中回、辅助运动区、额上回和楔前叶等区域;以及感觉运动网络(SomMot [24%])、背侧注意网络(DorsAttn [31%])和执行控制网络(ECN [28%])的共失活,包括尾状核、额下回、梭状回和中央后回等区域。最后一个共激活模式(共激活模式4-感觉运动)表示一种激活模式,表现为与感觉运动网络(SomMot [36%])和突显网络(Sal [36%])的共激活,包括辅助运动区、前扣带回、缘上回、额中回和岛叶;以及与默认模式网络(DMN [62%])和执行控制网络(ECN [31%])的共失活,包括后扣带回、扣带中回、楔前叶、额下回、颞中回和眶额皮质,如图1所示。

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1基于健康对照组(HCrTPJ种子激活的共激活模式(CAP)图像。

27.94%的功能体积被分配到共激活模式1-视觉注意,24.94%分配到共激活模式2-突显注意,24.13%分配到共激活模式3-默认模式网络-颞顶,22.98%分配到共激活模式4-感觉运动。时间特征的组间比较显示,状态因素在进入次数(F(3,445)=6.8P=0.0002)以及状态因素在持续时间(F(3,445)=17.3P<0.0001)上存在显著组间差异。事后多重比较显示,功能性无力患者进入共激活模式3-默认模式网络-颞顶的频率低于健康对照组(PFDR<0.0001),而进入共激活模式4-感觉运动的频率高于健康对照组(PFDR=0.009)。同样,非功能性无力患者进入共激活模式3-默认模式网络-颞顶的频率低于健康对照组(PFDR<0.0001),进入共激活模式4-感觉运动的频率高于健康对照组(PFDR=0.009)。在持续时间方面未发现显著差异,如图2A所示。时间测量指标与临床变量之间未发现显著相关性。

运动性功能性神经障碍亚型中的右颞顶交界脑网络动态

在功能性神经障碍患者中识别出与右侧颞顶联合区共激活相对应的四个共激活模式。第一个共激活模式(共激活模式1,rTPJ;共激活模式1-视觉注意)的特征是一种右侧颞顶联合区激活模式,表现为与背侧注意网络(DorsAttn [Yeo总重叠:29%])、突显网络(Sal [23%])和视觉网络(Vis [43%])的共激活,覆盖辅助运动区、扣带中回、楔叶、缘上回和舌回等区域;以及默认模式网络(DMN [82%])的共失活,包括颞中回、眶额皮质、楔前叶和后扣带回。第二个共激活模式(共激活模式2,rTPJ;共激活模式2-突显注意)显示一种激活模式,表现为与感觉运动网络(SomMot [19%])、背侧注意网络(DorsAttn [29%])、突显网络(Sal [34%])和执行控制网络(ECN [15%])的共激活,包括楔前叶、辅助运动区、扣带中回、额中回和岛叶;以及默认模式网络(DMN [74%])的共失活,包括楔前叶、后扣带回和眶额皮质。

第三个共激活模式(共激活模式3,rTPJ;共激活模式3-默认模式网络-执行控制网络)显示一种激活模式,表现为与突显网络(Sal [44%])和执行控制网络(ECN [19%])的共激活,以及包括左侧颞顶联合区、额下回、颞下回、辅助运动区、中央前回和岛叶的区域;以及与视觉网络(Vis [72%])和背侧注意网络(DorsAttn [17%])的共失活,包括前辅助运动区、顶下回和枕中回。最后一个共激活模式(共激活模式4,rTPJ;共激活模式4-感觉运动)描绘了一种右侧颞顶联合区激活模式,表现为与感觉运动网络(SomMot [34%])和突显网络(Sal [36%])的共激活,覆盖辅助运动区、后扣带回、扣带中回、楔叶和岛叶;以及默认模式网络(DMN [50%])和执行控制网络(ECN [43%])的共失活,包括角回、额中回、楔前叶和眶额皮质,如图3所示。全脑的25.37%被分配到共激活模式1-视觉注意,19.37%分配到共激活模式2-突显注意,34.04%分配到共激活模式3-默认模式网络-执行控制网络,21.22%分配到共激活模式4-感觉运动。功能性神经障碍患者的共激活模式与健康对照组的共激活模式显示出高度体素重叠:共激活模式1rTPJ96%)、共激活模式2rTPJ86%)、共激活模式3rTPJ84%)和共激活模式4rTPJ94%)。

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2共激活模式(CAP)时间测量指标。

亚型比较(功能性无力 vs. 非功能性无力)的时间特征显示,状态因素在进入次数(F(3,445)=6.8P=0.0002)以及状态因素在持续时间(F(3,445)=17.3P<0.0001)上存在显著组间差异。事后多重比较发现,功能性无力患者(N=29)的共激活模式2-突显注意持续时间长于非功能性无力患者(N=29PFDR=0.0006)。在进入次数方面未发现显著差异,如图2B所示。在功能性无力组中观察到与临床变量的特定相关性,其中进入共激活模式3的次数与病程呈趋势水平相关(r=0.36P=0.058),而进入共激活模式2的次数与状态-特质焦虑量表状态评分显著相关(r=-0.42P=0.02)。在非功能性无力组中未发现显著相关性。

6.讨论

采用基于共激活的方法,此研究的数据显示,功能性神经障碍患者与健康对照者在进入两种脑状态的频率上存在动态连接差异:1)右侧颞顶联合区与默认模式网络和颞顶网络的共激活(共激活模式3-默认模式网络-颞顶;患者进入该状态的频率较低),以及2)与感觉运动网络的共激活(共激活模式4-感觉运动;患者进入该状态的频率较高)。亚组分析显示,与其他运动型功能性神经障碍患者相比,以无力症状为主的患者在一种以右侧颞顶联合区与背侧/腹侧注意网络(共激活模式2-突显注意)和感觉运动区域共激活为特征的脑状态中停留时间更长。

改变的网络耦合区分功能性神经障碍患者与健康对照者

比较功能性神经障碍患者与健康对照者从右侧颞顶联合区到大脑其余部分的时间连接特征,首先发现患者较少进入一个涉及默认模式网络和颞顶区域的网络(图1,共激活模式3-默认模式网络-颞顶),同时伴随执行网络的失活(图1,共激活模式3-默认模式网络-颞顶)。共激活模式3-默认模式网络-颞顶中包含的颞顶区域和辅助运动区尤其值得关注,因为这些区域与主动感(SoA)的形成有关。因此,患者进入该状态的频率降低的发现可能提示,功能性神经障碍中的一种病理生理机制可能涉及降低执行控制的能力下降,以及进入一个状态的能力下降,在该状态中支撑主动感的网络与默认模式网络的自我参照区域(如对自我监测重要的楔前叶)共同活跃。

其次,与对照组相比,患者更频繁地进入一种以右侧颞顶联合区与感觉运动网络(图1,共激活模式4-感觉运动)共激活为特征的脑状态,该状态涉及辅助运动区,同时伴随与默认模式网络和执行控制网络的解耦(图1,共激活模式4-感觉运动)。这表明,功能性神经障碍中的一种病理生理机制可能涉及与对照组相比,静息状态下运动网络活动异常增高。

全脑突显网络和颞顶区域的作用。第一个有趣的模式是右颞顶交界与突显网络和颞顶区域的耦合行为改变,伴随默认模式网络耦合和执行控制网络反耦合。值得注意的是,突显网络和右颞顶交界之间的连接先前已被涉及在刺激驱动的注意和检测相关内部及外部线索中。突显网络在大尺度网络之间切换时起着核心作用,例如通过调节执行控制网络的参与和默认模式网络的同时解离来将注意力引导至显著刺激。此外,默认模式网络和执行控制网络——通常是反相关的网络——代表了关于外部与内部刺激处理的两个竞争网络,其中执行控制网络-突显活动的增加通常在刺激驱动过程中观察到。本文报道的脑状态改变可能表明功能性神经障碍在脑状态之间灵活切换的困难。

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3基于 FND 患者rTPJ种子激活的共激活模式(CAP)图像。

全脑躯体运动网络的作用。第二个有趣的发现是功能性神经障碍患者中右颞顶交界与感觉运动区域之间的相互作用增加。只有另一项研究以右颞顶交界为种子点评估了35名运动性功能性神经障碍患者的静息态功能连接,并将数据与35名年龄和性别匹配的对照者进行比较。在这项研究中,混合运动症状(FND 31%表现为功能性肌无力)患者显示右侧颞顶联合区(rTPJ)与右侧感觉运动皮层、小脑蚓部、双侧上运动区(SMA)及右侧岛叶之间的功能连接(FC)减弱。作者认为这可能是由于前馈信号受损以及感觉运动整合区感觉反馈异常所致,进而影响患者的主观感受年龄(SoA)。值得注意的是,这项先前的工作基于静态功能连接测量,这可能解释此研究结果的明显相反方向性(此研究数据显示耦合增强),因为此研究的方法带来了关于脑活动时间波动的额外信息。事实上,两项研究都指向右颞顶交界与躯体运动网络之间的异常连接。研究结果证明了右颞顶交界与躯体运动网络的解耦,而此研究发现表明患者更频繁地切换到右颞顶交界与躯体运动网络耦合且与执行控制和默认模式网络解耦的状态。这支持了功能性神经障碍中运动控制的执行控制或前馈信号受损的假设。

关于运动症状,默认模式网络和感觉运动网络之间耦合的改变已被关联到神经退行性和正常压力性脑积水患者的步态障碍,其中默认模式网络、执行控制网络和突显网络之间相互作用的改变与步态症状显著相关。此外,发现步态障碍在脑脊液放液试验后与这些改变的脑动力学一起正常化,表明直接影响步态表现的功能可塑性机制。这些先前的发现强调了动态脑网络相互作用如何增加运动表现,并支持本文报道的结果。同样,使用以扣带回后部为种子点的动态功能测量,在功能性多动运动障碍患者中报告了改变的脑网络动态,患者比健康对照者在与默认模式网络相关的状态之间转换更频繁,这被解释为先前在功能性神经障碍中观察到的自我参照过程改变的一种潜在代偿机制。

通过用当代静态功能连接分析补充此研究的动态功能连接方法,没有观察到任何显著的组间差异。为了进一步评估右颞顶交界在功能性神经障碍病理生理学中的特异性,探索性地以左颞顶交界为种子点重复了分析。鉴于这些结果和先前报道的左颞顶交界在功能性神经障碍中的贡献,推测左颞顶交界部分参与但可从与功能性神经障碍相关的右颞顶交界功能中分离出来,并建议进一步研究以揭示颞顶交界侧化在功能性神经障碍中的具体作用。

功能性无力患者与异常运动患者的不同耦合持续时间

将患者队列按症状表型划分,可以研究潜在的表型特异性特征。此研究数据显示,功能性无力患者与其他类型异常运动患者之间存在差异,功能性无力患者的共激活模式2持续时间更长。这意味着功能性无力患者表现出右侧颞顶联合区与突显网络和注意网络以及感觉运动网络和执行控制网络之间的耦合持续时间增加。与无功能性无力的患者相比,功能性无力患者同时表现出右侧颞顶联合区与默认模式网络之间耦合持续时间的减少(图3,共激活模式2-突显注意)。这表明一种涉及主动感的右侧颞顶联合区与感觉运动网络之间异常增强耦合的机制,这种机制在功能性无力患者中更为显著。先前对以异常运动为主且仅三分之一为功能性无力的混合功能性神经障碍队列进行的静态连接分析显示,右侧颞顶联合区与感觉运动区域之间的耦合减弱。这一证据与此研究的数据共同表明,无功能性无力的患者耦合减弱,而功能性无力的患者右侧颞顶联合区与其他运动网络节点之间的耦合增强。

近期另一项专门研究静息态功能磁共振成像中功能性无力与非功能性无力症状之间差异的研究发现,与无功能性无力的患者和健康对照者相比,功能性无力患者在左侧颞顶联合区和楔前叶(与默认模式网络相关)中的网络中心性增加。将功能性无力患者与健康对照者进行比较,发现岛叶和辅助运动区的脑网络中心性降低。颞顶联合区中的这种高连接性与功能性无力患者的症状严重程度相关,这可能代表了功能性神经障碍这一亚型的潜在生物标志物。左侧颞顶联合区似乎参与注意(非空间性、运动性、注意监测),并且(与右侧颞顶联合区一起)与贝叶斯推理模型中的预测相关联,假设其更新和调整自上而下的预测。由于此研究选择了右侧半球的颞顶联合区(该区域一直与社会认知和作者归属相关联),可以扩展功能性无力与无功能性无力亚型之间在自我参照过程(包括主动感或注意)方面的神经病理生理学差异,这两者都被描述为功能性神经障碍多网络模型中的相关构念。

如此研究所观察到的,功能性无力患者具有更高的默认模式网络反耦合持续时间(图3,共激活模式2-突显注意),默认模式网络的作用最近在七例表现为单侧轻瘫和感觉减退等卒中样症状的功能性神经障碍患者样本中得到凸显。15名对照者相比,作者发现静息态功能磁共振成像中默认模式网络内部的功能连接强度增加,他们认为这代表了自我参照加工增强,最终干扰运动活动,从而促成无力的现象学表现。此研究的分析揭示了亚型差异:与无功能性无力的患者相比,功能性无力患者在主要涉及默认模式网络的共激活模式2-突显注意中的耦合持续时间减少。因此,观察具有与Monsa等人研究中受试者相似现象学的功能性无力亚组时,发现与无功能性无力患者相比,功能性无力患者的默认模式网络共失活持续时间更长,支持了先前的观察结果。同样,前额叶(位于默认模式网络内)和视觉区域的活动增强伴随突显网络活动增强,被认为反映了认知控制的下降,从而导致对自我反思信息的关注增加。

先前研究发现,作为默认模式网络一部分的腹内侧前额叶皮质活动增强,这归因于自我监测增强对运动通路产生负面交互作用,即反映了功能性神经障碍中运动启动的功能障碍。这种运动启动的功能障碍被扩展为对自主运动启动的觉察受损,与前额叶皮质和辅助运动区之间的活动增加相关。与此一致,研究表明,当注意明确转向视觉反馈时,功能性震颤患者的自主直线运动恶化,但当注意转向运动的不同方面(例如增加其速度)时则有所改善。因此,改变的网络连接可能指向运动意图和动作选择上游的损害,并被认为参与抑制已进行中的运动程序,这与此研究发现关于改变进入率和共激活模式持续时间的发现一致——例如通过不断干扰和更新进行中的运动程序(非功能性无力患者),或者在某种状态下停留过长时间,从而不更新进行中的程序(功能性无力患者)。因此,改变了的突显和注意过程与默认模式网络和感觉运动网络的交互,可能通过用显性的运动控制取代内隐的(自动化的)运动程序执行来干扰后者,导致运动通常变得不那么流畅和表现不佳。其结果是,自我作者归属感被扭曲,作为比较区域的右侧颞顶联合区不恰当地匹配原始意图和感觉反馈,从而导致非自愿感。功能性症状期间非自愿感的神经关联此前在一项研究中被探讨,该研究在功能性神经障碍患者体验其功能性震颤的同一时刻检查了他们的脑活动。与自愿模仿其症状期间的激活相比,患者在非自愿体验症状期间发现右侧颞顶联合区激活减弱。这些发现将本文报告的关于右侧颞顶联合区与默认模式网络、突显网络、执行控制网络和感觉运动网络之间共激活模式改变的结果,与功能性神经障碍患者运动意图觉察和运动控制受损的框架联系起来。总之,这些发现强调,功能性症状可能源于注意/突显网络、默认模式网络和执行控制网络的病理变化,而非运动系统的功能障碍——或与运动系统功能障碍共同作用。

局限性

关于种子点的选择,此研究将右侧颞顶联合区定义为基于文献中MNI坐标的刚性球体。然而,作为主动感神经关联的右侧颞顶联合区在不同研究中有略微不同的定位报道,因此此研究的种子点可能无法最佳覆盖每个参与者功能上的等同区域。此外,作为基于静息态研究的注意事项,静息态功能连接在交互或任务执行过程中的脑过程(例如注意、能动归属、运动控制)的转化仍然是推测性的。在技术层面上,基于种子的共激活模式分析存在风险:与种子点的共激活可能是偶然发生的,不具有直接功能重要性,并且可能对噪声敏感。此外,基于共识选择最佳聚类大小可能是常见做法,但可能导致选择次优聚类。此研究也检验了其他聚类大小,有助于理解不同聚类是如何构建的,从而应对了这一局限性。同时,降维步骤的实施可能导致有意义的信号丢失。在此研究先前的工作中,证明了主成分分析步骤在计算高负荷与潜在较弱网络损失之间提供了有价值的权衡。关于大脑中共激活模式时间特征改变的生理学解释尚无明确共识。此研究的发现提示,功能性无力型功能性神经障碍患者的症状持续时间和状态焦虑可能存在潜在关联,但此研究强调,需要进一步研究来确认动态功能连接测量在功能性神经障碍症状发展和临床特征方面的临床相关性。关于临床表型,尽管此研究仅关注有运动症状的患者,但功能性神经障碍人群中的症状类型各不相同,这影响了结果的普适性。此外,此研究未进行系统的精神评估,因此不能排除结果是由功能性神经障碍中常见的精神共病驱动的。同样,此研究未排除当前正在服用精神药物的患者,这可能会影响大脑的功能改变。然而,此研究在分析中对抑郁、焦虑或精神药物摄入可能产生的潜在影响进行了校正。最后,此研究认识到,除症状类型变异外,其他因素也可能导致功能性神经障碍中功能和结构神经影像结果的异质性(例如症状严重程度、病程或共病诊断、磁共振序列参数、对照组选择)。此研究应用了先前报道的基于症状的分层方法,并详细报告了样本特征和方法以增强可比性,旨在更全面地理解功能性神经障碍的脑改变。

7.结论

使用基于共激活的方法,此研究识别了功能性神经障碍患者与健康对照者相比,在执行控制网络、默认模式网络和躯体运动网络相关的右颞顶交界共(失)激活模式方面的差异。在亚组分析的框架内,识别了与注意网络和默认模式网络相关的右颞顶交界共(失)激活模式持续时间的改变,比较了功能性无力患者与无功能性无力患者。注意网络、默认模式网络、执行控制网络和躯体运动网络与右颞顶交界之间的潜在失衡可能反映了功能性神经障碍中注意重定位的困难和自我参照过程的改变,这些与运动程序的正确计划和执行产生负面相互作用,右颞顶交界可能是多模态信息整合的关键节点。

解读:脑海科技

参考文献

Weber, S., Bühler, J., Bolton, T.A.W. et al. Altered brain network dynamics in motor functional neurological disorders: the role of the right temporo-parietal junction. Transl Psychiatry 15, 167 (2025). https://doi.org/10.1038/s41398-025-03385-5

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