《自然》：重新定义帕金森病！中美科学家发现，帕金森病应被视为躯体认知网络障碍，避免超连接是治疗关键

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*仅供医学专业人士阅读参考

帕金森病传统上被认为是一种运动障碍，表现出系统性紊乱，包括步态困难、震颤、僵硬和协调性不足。但除了运动症状外，帕金森病还伴有多种非运动症状，如自主神经失调（便秘、体位性低血压）、睡眠障碍，以及自愿行为的减缓/减弱（运动迟缓、意志力缺乏、冷漠、执行功能障碍）。


帕金森病的运动症状还受到认知因素的调节，例如，行走功能在时间压力下可能会变差，但听音乐放松时会有所改善，另外，随着认知负荷增加，震颤则可能会加剧。


帕金森病复杂的行为、觉醒、自主神经和意志类症状难以用大脑的运动效应器（足、手、口）区域功能障碍来解释。


2023年时，圣路易斯华盛顿大学医学院的研究团队识别了一种大脑功能网络——躯体认知网络（SCAN），它位于中央沟沿线，和传统的运动效应器区域交替分布，不仅负责动作执行，还整合了觉醒水平、植物神经调控（心率、血压、消化）、全身运动和认知动机[1]。


在今天的《自然》杂志上，昌平实验室、河南省人民医院和美国圣路易斯华盛顿大学医学院的研究团队合作发表了最新研究成果[2]，他们提出，帕金森病应被视为一种SCAN障碍，超越了单纯的运动效应器障碍。


他们通过一个大型、多模态临床影像数据集，发现帕金森病患者的黑质和所有深部脑刺激（DBS）靶点与SCAN的功能连接显著增强，这种异常连接与运动症状、认知功能、焦虑和抑郁评分相关，可有效治疗帕金森病的药物和DBS等疗法都可以减少异常连接。与其他运动障碍相比，SCAN的功能连接增强在帕金森病中具有特异性。


因此，SCAN的超连接性是帕金森病病理生理的核心，其缓解则是成功神经调控的标志。

研究使用的数据集来自863例参与者，其中包含帕金森病患者的静息态功能连接影像（PIPD）和DBS最佳位置影像（DBS-SS）数据集、三个其他运动障碍（特发性震颤、肌张力障碍和肌萎缩侧索硬化[ALS]）对照队列，以及六个干预性队列，涉及到三个DBS数据集、经颅磁刺激（TMS）、MRI引导聚焦超声刺激（MRgFUS）和左旋多巴随访试验。


研究人员通过静息态功能连接（RSFC）分析发现，帕金森病相关的几种皮层下结构：黑质、丘脑底核（STN）、苍白球内侧部（GPi）、苍白球外侧部（GPe）、壳核和丘脑腹中间核/中央中核（VIM/CM）与SCAN的功能连接都显著强于与传统效应器区域的连接。


在帕金森病患者中，SCAN与皮层下结构的功能连接显著增强，而健康对照中则没有这种现象，这一结果在两个有对照的数据集（PIPD和DBS-SS）中均成立，并且SCAN超连接性与运动症状（统一帕金森病评定量表第三部分[UPDRS-III]）、认知功能（简易精神状态检查[MMSE]）、焦虑和抑郁（汉密尔顿焦虑和抑郁评定量表[HAMA/HAMD]）评分显著相关。另外，在三个其他运动障碍队列中没有发现这种现象。


在DBS数据集中，DBS的起效靶点STN、GPi和VIM与SCAN的功能连接也都强于传统效应器区域，在使用DBS刺激STN时，皮层响应主要出现在SCAN区域，而非效应器区域。可以实时记录脑电信号，调节刺激强度的新型自适应DBS数据集也显示，在SCAN设置的电极能够捕捉到更强、更可靠的信号。

DBS和左旋多巴治疗后，SCAN超连接性显著下降，并且与运动症状改善显著相关，而TMS试验中，靶向SCAN治疗相比靶向M1效应器区域，症状改善更多，且改善速度更快，MRgFUS数据集中，靶点越接近丘脑中的SCAN最佳位置，疗效越好。


这些结果表明，帕金森病的多维度症状可归因于SCAN的失调，而现有的有效治疗方式也都作用于SCAN。因此，帕金森病应被视为SCAN障碍，SCAN的超连接性则可以作为帕金森病的特异性生物标志物和治疗靶点。这不仅是对帕金森病的新定义，也带来了治疗范式的转变。


昌平实验室在研究报道[3]中透露，基于这一发现，团队使用自主研发的新一代精准脑环路刺激系统，通过对大脑皮层的靶点进行精准的磁刺激，更好地改善了帕金森病症状。在治疗2周后，躯体认知靶点组的治疗有效率达到55.5%，而传统靶点组仅为22.2%，提升了一倍多。该设备目前已经获批国家医疗器械注册证。


这些技术进展将推动脑功能疾病治疗进入个体化、精准化、无创化的新阶段。

参考文献：
[1] Gordon, E.M., Chauvin, R.J., Van, A.N. et al. A somato-cognitive action network alternates with effector regions in motor cortex. Nature 617, 351–359 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-05964-2
[2] Ren, J., Zhang, W., Dahmani, L. et al. Parkinson’s disease as a somato-cognitive action network disorder. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-10059-1
[3] https://mp.weixin.qq.com/s/SKoCa8Qt86CmnBazm9qr7A

本文作者丨应雨妍

月光如水

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@元宝 昌平实验室在哪里？