研究表明,帕金森病患者下肢运动时,大脑多个运动区域活动不足
帕金森氏症是一种常见的神经退行性疾病,会影响人们的行动方式。通常从手部的轻微震颤开始,疾病发展到影响人的步态和平衡。
但是我们所知道的大部分大脑的变化这些症状的根源是核磁共振以上肢为重点的影像(MRI)研究。
特拉华大学健康科学学院运动机机学和应用生理学助理教授Roxana Burciu说:“步态和平衡障碍在帕金森病中很常见,是导致残疾增加和生活质量下降的主要原因。”“为了设计有效的干预措施来改善步态和平衡,我们需要更好地了解大脑是如何控制下肢的。”
由于高质量的核磁共振扫描依赖于患者的静止状态,因此研究表现出下肢症状的帕金森病患者的大脑变化证明是具有挑战性的。
但布丘开创了一条创新之路。
这项突破性的研究最近发表在该杂志上神经影像学临床该研究表明,帕金森氏症患者在下肢运动时,大脑中的多个运动区域活动不足。
足够的下肢力量和电机控制对活动能力至关重要,患有帕金森病的人对肌肉的力量控制受损,而肌肉对有效的行走至关重要,”Burciu说。
这项研究使用功能性核磁共振成像(fMRI)来测量大脑的微小变化血液流动当大脑的某个特定区域活跃时,就会发生这种情况。
Burciu说:“在这里,功能磁共振成像显示,当患有和没有帕金森病的人移动脚时,大脑的某些区域被激活。”
Burciu与佛罗里达州的一家公司合作,开发了一种由核磁共振兼容材料制成的独特的足部设备。Burciu的运动神经科学和神经成像实验室使用了这种设备,它在最大限度地减少头部运动方面非常有效,而头部运动通常会混淆MRI扫描。
Burciu说:“这个装置不仅有助于保持头部尽可能不动,而且用途广泛,可以用在左脚或右脚上。”
该装置在涉及其他临床人群的研究中也很有用。
“这有助于研究康复方法对中风患者下肢功能的影响,”Burciu说。
Burciu的研究涉及21名健康的老年人和24名帕金森病患者,他们已经停止服用帕金森药物大约12-14小时。
Burciu说:“我们训练人们如何在核磁共振扫描仪上做简单的动作,包括根据视觉提示弯曲脚踝,作为‘走’信号来收缩脚踝肌肉。”“踝关节背屈是步态的关键因素。即使人们躺在扫描仪中,踝关节背屈的任务也会激活与行走相同的神经回路。”
她的研究发现基底神经节与健康的老年人相比,帕金森病患者的初级运动皮层和大脑小脑部分活动不足。
在帕金森病的病例中,有严重的下肢症状初级运动皮层它是控制下肢肌肉的关键大脑结构,也被发现活动不足。
Burciu的研究还发现,小脑似乎比大脑的任何其他区域都更参与背屈任务;帕金森氏症患者的这种激活也会受损。
“小脑在帕金森氏病病理生理学中的作用有很多争议,”Burciu说。“然而,小脑是大脑中帮助我们协调运动的重要区域。虽然已知该区域不受帕金森病引起的神经退行性变的影响,但我们的研究结果表明,小脑可能没有充分发挥功能,值得进一步关注它在疾病进展中的作用。”
在未来,Burciu寻求扩大她的研究,研究疾病进展如何影响帕金森病患者控制下肢的大脑回路,并确定是否经颅直流电刺激这是一种安全、无创、无痛的大脑刺激技术,它使用低强度电流刺激大脑的特定部位,可用于促进小脑活动,改善帕金森病患者的下肢症状。
更多信息:Jae Woo Chung等人,帕金森病下肢网络成像,科学杂志:临床(2023)。DOI: 10.1016 / j.nicl.2023.103399