帕金森病患者不同频率自发脑活动的fMRI研究

Spontaneous neural activity in different frequency bands in Parkinson＇s disease：a fMRI study

目的：探讨帕金森病（ PD）患者脑活动在不同频段上的变化。方法利用功能磁共振技术获得39例帕金森患者及37例正常人（NC）的脑血氧水平依赖信号（BOLD），用低频振幅算法（ ALFF）计算BOLD 信号在不同频段上的变化。运用 ALFF 算法，得到每个受试者在5个频段（ slow-2：0．198～0．25 Hz； slow-3：0．073～0．198 Hz； slow-4：0．027～0．073 Hz； slow-5：0．01～0．027 Hz；slow-6：0～0．01Hz）上的脑图，将两组受试者的5个频段的统计图进行2＆#215;5的重复测量方差分析及Post-hoc t检验，得到5个t检验图，得到每个频段上的两组间差异有统计学意义的脑区。 PD组ALFF分别与对应个体的帕金森综合评定量表（ UPDRS）第三部分进行相关分析，得到5个频段的PD患者与疾病严重性相关的脑活动区。结果与 NC 组相比， PD 组在 slow-3， slow-4和 slow-5上，壳核[（-24，-3，-9）（-30，3，0）（-21，9，6）]区域存在ALFF降低，而左侧中央前回[slow-2，3，4，6（-21，-24，75）（-21，-24，72）（-27，-21，72）（-15，-15，72）]及右侧前辅助运动区[slow-2，3，4，6（21，-24，75）（6，-3，72）（12，-6，60）（15，-24，72）]在除了slow-5以外的频段均存在ALFF降低。小脑在slow-2（-36，-45，-33），slow-3（-36，-45，-33）（21，-93，-30），slow-4（27，-93，-18），slow-5（-21，-81，-24）（12，-93，-27），slow-6（-42，-42，-33）的ALFF均增高。在slow-3，slow-5和slow-6，壳核与UPDRS第三部分评分成负相关。结论 PD纹状体的异常活动在slow-3，slow-4，slow-5即传统低频段内显著，除slow-5外的其他频段则在发现皮质运动区异常更有优势，全频段均能发现小脑活动增强， PD不同频段的局部脑活动具有不同特点，多频段分析给将来的研究提供了新视角。

Objective To explore the pattern of spontaneous neural activity in different frequency bands in Parkinson＇s disease（PD）.Methods The blood oxygen level-dependent signals in 39 PD patients and 37 normal controls were acquired and the amplitude of low-frequency fluctuation （ ALFF） in five differ-ent frequecy bands （ slow-2：0.198-0.25 Hz;slow-3：0.073-0.198 Hz;slow-4：0.027-0.073 Hz;slow-5：0.01-0.027 Hz;slow-6：0-0.01Hz） was cacaulated.A repeated-measures analysis of variance and Post hoc t-test were performed to detect differences of spontaneous activity between two groups in different frequency bands. A correlation analysis was examined between Unified Parkinson’ s Disease Rating Scale （ UPDRS） motor score and ALFF in patients with PD in each frequency band to discover the relationship between disease se-verity and spontaneous neural activity.Results Compared with the normal controls,patients with PD had decreased ALFF in the putamen（-24,-3,-9） （-30,3,0） （ -21,9,6） in the slow-3,slow-4 and slow-5, and had decreased ALFF in the left precentral gyrus （-21,-24,75） （-21,-24,72） （-27,-21,72） （-15,-15,72） and right supplementary motor area （21,-24,75） （6,-3,72） （12,-6,60） （15,-24,72） in all frequency bands except for the slow-5.Increased ALFF in the cerebellum was found in all frequency bands.The ALFF in the putamen was negatively correlated with the UPDRS motor score in the slow-3,slow-5 and slow-6.Conclusion This study shows that the abnormal activities in the striatum are significant in the slow-3,slow-4and slow-5.Most frequency bands except slow-5 are helpful in detecting neural changes in mo-tor cortex.The increased activity in the cerebellum is the common findings in all frequency bands.Multiple frequency analysis may provide insight into the pathophysiological mechanisms of PD.