帕金森病（PD）是一種高度異質性的疾病，分為兩個亞組：震顫顯性表型和非震顫顯性表型。
先前的研究透過使用靜態功能連線分析報告了兩種PD表型之間的異常變化。動態功能連線（dFC）是透過測量大腦區域之間功能連線的強度或時空分佈隨時間的變化來研究隨時間變化的大腦通訊，它提供了異常動態大腦交流的新觀點，可以捕捉由疾病病理生理學引起的FC變化。包括PD在內的多種疾病的臨床研究表明，dFC具有潛在的生物標誌物效用和臨床相關性。
然而，兩種PD表型之間腦網路的動態特性尚不清楚。因此，來自北京大學深圳醫院的研究團隊揭示了兩種PD 表型之間的動態功能網路連線(dFNC)，重點關注dFNC的時間特性和網路效率的可變性。
研究結果
表1為受試者人口統計學和臨床特徵，分為PDTD、PDNTD 和control組，PDTD患者至少有一個肢體的MDS-UPDRS-III靜息震顫評分大於2分，並且有震顫病史。
PDNTD患者的MDS-UPDRS-III靜息震顫評分為零，沒有震顫病史。HC（健康）受試者在人口統計學上與PD 患者相當。
表1受試者特徵
內部連線網路、狀態及連線強度
根據解剖學和假定的功能特性，ICs（獨立元件）分為以下網路：基底神經節(BG)、預設模式網路(DMN)、背側軀體運動網路(dSMN)、腹側軀體運動網路(vSMN)、左額頂葉網路(lFPN)和右額頂網路(rFPN)。
dFNC矩陣有四種重複狀態，四種狀態的聚類質心及其各自的出現頻率和百分比如圖1所示.與HC相比，兩個PD組在狀態II中的dSMN和lFPN之間以及在狀態III中的dSMN和rFPN之間都顯示出更高的FNC強度。
相對於HC，在PDNTD患者中觀察到兩種異常FNC強度，包括在狀態II中減少的BG-1FPN連線和在狀態III 中更強的rFPN-1FPN連線。同樣，在PDTD和PDNTD患者之間也發現了兩個FNC差異。
圖1各個狀態的聚類
dFNC特性與臨床特徵的關係
如圖2所示，dFNC特性與 PD組的震顫症狀嚴重程度顯著相關，其中FDR校正用於多重比較。具體而言，I狀態的停留時間與靜止性震顫呈正相關，表明在更稀疏的網路間連線中花費的時間百分比更高，這與較差的震顫效能相關。
此外，狀態IV下BG和vSMN之間的FNC強度與震顫總分呈正相關，震顫總分包括靜止性震顫、姿勢性震顫和運動性震顫，這表明狀態IV中BG-vSMN耦合的FNC強度越大，患者的震顫表現越差。
圖2BG和vSMN的連線
討論
在該研究中，作者結合FNC的時間特性和網路拓撲組織的可變性，從動力學的角度研究了兩種PD亞型中腦功能網路的異常。
主要研究結果如下：
- 相對於PDNTD患者，PDTD患者在I狀態停留時間較多，表現為稀疏連線，I狀態停留時間與靜息性震顫評分呈正相關；
- PDTD患者和PDNTD患者在包含BG、vSMN、dSMN、l_FPN和rFPN的網路之間表現出改變的dFNC強度。同時，狀態IV的BG和vSMN之間的dFNC與總震顫評分呈顯著正相關；
- 與對照組相比，PDNTD患者在全球網路效率方面表現出更高的變異性。
總的來說，PDTD患者稀疏連線狀態的平均停留時間增加，PDTD和PDNTD患者之間的動態功能網路連線強度有變化，PDNTD患者整體效率的更高變異性，並且可以依此區分PD表型。
但是該研究存在一定的侷限性。
首先，用於評估dFC異常的樣本量相對較小，在未來的研究中應該擴大受試者基數。
其次，該研究沒有涉及到可能參與協助帕金森氏震顫發生的小腦，雖然該研究的主要目的是研究大腦在帕金森震顫中的關鍵作用，但考慮小腦的因素更方便在未來的研究中觀察整體影響。
第三，PD患者在不用藥的情況下很難控制頭部運動，頭部運動可能會給dFC的結果帶來干擾。為了儘量減少頭部運動的影響，作者去除了三個頭部運動超過3mm平移運動或3度旋轉的受試者，並使用頭部運動校正演算法來調整影象，所以該研究中三組之間的平均幀位移值沒有差異。
第四，該研究無法闡明PD表型與大腦dFNC 變化之間的因果關係。後續研究需要進一步的研究來探索PD表型與dFNC之間的“因果關係”，以便為帕金森患者亞型及相關動態變化提供理論基礎。
參考文獻
JunlanZhu1, Qiaoling Zeng, Qiao Shi, Jiao Li, Shuwen Dong, Chao Lai and Guanxun Cheng， AlteredBrain Functional Network in Subtypes of Parkinson’s Disease: ADynamic Perspective，FrontAging neurosci , 07 September 2021 ,doi:10.3389/fnagi.2021.710735
編譯作者: 原代美少女 (Brainnews創作團隊)
校審: Simon (Brainnews編輯部)
