靜息態(tài)功能磁共振成像在局灶性肌張力障礙中的應(yīng)用研究進(jìn)展

吳蘭香，吳偉

南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江西南昌 330000

肌張力障礙是一類(lèi)運(yùn)動(dòng)障礙疾病，流行病學(xué)調(diào)查顯示其發(fā)病率為(3～30)/10萬(wàn)[1-2]，其中局灶性肌張力障礙臨床較常見(jiàn)，嚴(yán)重影響患者的社交及生活質(zhì)量，給家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。因此，探索肌張力障礙的發(fā)病機(jī)制、尋找其治療靶點(diǎn)一直是亟待解決的問(wèn)題。有研究認(rèn)為肌張力障礙是一種基底神經(jīng)節(jié)功能障礙[2]，然而臨床發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的患者出現(xiàn)感覺(jué)癥狀，表明該疾病存在初級(jí)軀體感覺(jué)皮質(zhì)功能和微結(jié)構(gòu)改變[3-5]。目前神經(jīng)影像學(xué)研究改變了研究人員對(duì)該疾病發(fā)生機(jī)制的認(rèn)識(shí)，并為其客觀診斷和治療開(kāi)辟了新的視角。早期研究使用正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission computed tomography，PET)發(fā)現(xiàn)，局灶性肌張力障礙患者的基底神經(jīng)節(jié)、丘腦、小腦和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的葡萄糖代謝和腦血流發(fā)生異常變化[6]。使用擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging，DWI)和高分辨率磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)序列進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，局灶性肌張力障礙患者存在大腦結(jié)構(gòu)和功能的改變[7]。此后，大規(guī)模大腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)建模應(yīng)用揭示了全腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常[8]。局灶性肌張力障礙的診斷主要依賴(lài)癥狀學(xué)觀察，缺乏客觀指標(biāo)，目前開(kāi)展的神經(jīng)影像學(xué)檢查如超聲、CT、MRI等對(duì)鑒別診斷有一定幫助，但無(wú)法精準(zhǔn)定位功能區(qū)及評(píng)估預(yù)后。

靜息態(tài)功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI)是在MRI基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)重要研究技術(shù)，能定位病灶及分析不同腦功能區(qū)的聯(lián)系。由于其具有無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便易行、分析方法多樣等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于研究運(yùn)動(dòng)障礙的病理生理學(xué)改變，包括肌張力障礙、帕金森病和震顫等[9]。rs-fMRI技術(shù)的應(yīng)用打破了局灶性肌張力障礙是單純基底神經(jīng)節(jié)功能障礙的觀點(diǎn)，強(qiáng)化了其是一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)障礙性疾病的概念，即由于共同的網(wǎng)絡(luò)改變，不同形式的肌張力障礙存在統(tǒng)一的病理生理機(jī)制[10]。本文就rs-f MRI的工作原理、臨床應(yīng)用及其在各種局灶性肌張力障礙中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期尋找高敏感度和特異度的客觀腦成像標(biāo)志物。

1 rs-fMRI概述

1.1 工作原理 f MRI通過(guò)無(wú)創(chuàng)探測(cè)大腦內(nèi)部血氧水平依賴(lài)信號(hào)(blood oxygen level-dependent，BOLD)，利用BOLD效應(yīng)間接反映腦區(qū)神經(jīng)元的活性[11]。根據(jù)BOLD效應(yīng)原理，神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng)的腦區(qū)表現(xiàn)為信號(hào)升高(激活增強(qiáng))[11]。靜息狀態(tài)下，正常大腦依然存在有規(guī)律的功能活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，且該網(wǎng)絡(luò)在病理狀態(tài)與健康狀態(tài)下存在差異及重塑，受試者處于靜息狀態(tài)下應(yīng)用血氧水平依賴(lài)腦功能成像獲得腦活動(dòng)功能圖的成像技術(shù)稱(chēng)為靜息態(tài)f MRI。靜息態(tài)(resting state)是相對(duì)于任務(wù)態(tài)(task state)的一種狀態(tài)，即受試者保持清醒、閉眼、平靜呼吸、不接收任何外部刺激或執(zhí)行高級(jí)認(rèn)知功能的安靜狀態(tài)。rs-f MRI是在沒(méi)有輸入及輸出因素影響的情況下，對(duì)大腦區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間的自發(fā)活動(dòng)進(jìn)行研究，或通過(guò)對(duì)腦區(qū)之間自發(fā)活動(dòng)進(jìn)行相關(guān)分析來(lái)呈現(xiàn)功能和解剖密切聯(lián)系的神經(jīng)環(huán)路，是了解大腦潛在機(jī)制的有力工具。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法 rs-fMRI的數(shù)據(jù)分析方法大致分為兩種類(lèi)型：功能分離和功能整合。功能分離是根據(jù)認(rèn)知功能的差異將大腦分成不同的腦區(qū)，主要關(guān)注不同腦區(qū)的自身功能，常用指標(biāo)為低頻振蕩振幅(amplitude of low frequency fluctuation，ALFF)和局部一致性(regional homogeneity，ReHo)。ALFF計(jì)算每一個(gè)體素(voxel)在0.01～0.08 Hz之間的信號(hào)振蕩平均強(qiáng)度，通過(guò)功率譜方法獲得BOLD的振幅，分析BOLD信號(hào)基線的變化來(lái)研究大腦在靜息狀態(tài)下BOLD信號(hào)的改變，從能量角度反映各個(gè)體素在靜息狀態(tài)下的神經(jīng)元自發(fā)活動(dòng)水平，其意義類(lèi)似于PET，能記錄一段時(shí)間內(nèi)的腦代謝活動(dòng)[12-13]。ReHo值是通過(guò)測(cè)量給定體素與其周邊體素時(shí)間序列信號(hào)的相關(guān)性(肯德?tīng)栂禂?shù))來(lái)反映局部大腦神經(jīng)活動(dòng)的同步性。ReHo值越高表明局部體素與鄰近體素的一致性越好，但并不一定說(shuō)明局部神經(jīng)活動(dòng)越顯著[14]。

功能整合認(rèn)為大腦的各個(gè)腦區(qū)是互相配合、各有權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)。靜息狀態(tài)下不同空間散在分布的腦區(qū)中BOLD低頻振蕩信號(hào)存在明顯的同步相關(guān)性，研究認(rèn)為，這是不同大腦皮質(zhì)維持腦功能活動(dòng)時(shí)內(nèi)部存在功能連接的證據(jù)[15]。此外，將靜息狀態(tài)下可探測(cè)到的空間上散在分離而內(nèi)部有較高同步活性的腦區(qū)群落定義為固有腦功能網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱(chēng)腦網(wǎng)絡(luò))[16]。功能整合關(guān)注不同腦區(qū)的交互效應(yīng)，分析方法包括功能連接(functional connectivity，F(xiàn)C)分析、基于種子點(diǎn)(region of interest，ROI)的功能連接分析、獨(dú)立成分分析(independent component analysis，ICA)和基于圖論的腦網(wǎng)絡(luò)分析(graph analysis)。其中FC分析通過(guò)計(jì)算某個(gè)體素與其他體素BOLD時(shí)間序列的相關(guān)系數(shù)，反映兩體素之間功能連接的強(qiáng)度，而非具體的連接路徑；基于ROI的功能連接分析通過(guò)計(jì)算某ROI與大腦其他所有體素或感興趣區(qū)的BOLD時(shí)間序列的相關(guān)系數(shù)，得到各腦區(qū)之間的功能連接；ICA依據(jù)“盲源分離”的方法，分離出空間上相互獨(dú)立、時(shí)間序列相關(guān)的功能網(wǎng)絡(luò)，通常分離出的幾種靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)(resting-state brain network，RSN)包括默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、聽(tīng)覺(jué)網(wǎng)絡(luò)、突顯網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)、視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)(額頂注意網(wǎng)絡(luò))等；圖論分析描述大腦在局部和整體進(jìn)行高效且有序的信息傳遞，提供腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的理論框架，可進(jìn)行全腦網(wǎng)絡(luò)分析，亦可對(duì)特定腦網(wǎng)絡(luò)展開(kāi)針對(duì)性分析[17-18]。

2 rs-fMRI在局灶性肌張力障礙中的應(yīng)用

目前，rs-f MRI廣泛應(yīng)用于局灶性肌張力障礙的研究，如眼瞼痙攣(blepharospasm，BPS)、偏側(cè)面肌痙攣(hemifacial spasm，HFS)、頸肌張力障礙(cervical dystonia，CD)、喉肌張力障礙(spasmodic dystonia，SD)及書(shū)寫(xiě)痙攣(writing cramps，WC)等?，F(xiàn)有研究主要采用功能分離和功能整合的方法，詳見(jiàn)表1。

表1 rs-fMRI在局灶性肌張力障礙中的應(yīng)用Tab.1 Application of rs-fMRI in focal dystonia

2.1 rs-fMRI與BPS BPS主要表現(xiàn)為不自主、持續(xù)的眼瞼閉鎖，感覺(jué)運(yùn)動(dòng)功能障礙是其特征性表現(xiàn)[21]。以運(yùn)動(dòng)癥狀和感覺(jué)癥狀為特征的BPS病理生理機(jī)制仍不清楚。一項(xiàng)基于體素的形態(tài)計(jì)量學(xué)(VBM)分析顯示，BPS患者的殼核、初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和小腦灰質(zhì)體積發(fā)生了變化[37]，且該變化可能與過(guò)度不自主運(yùn)動(dòng)后神經(jīng)元突觸重構(gòu)有關(guān)。Ni等[38]采用rs-f MRI進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，BPS患者右尾狀核的分?jǐn)?shù)低頻振蕩振幅(fractional amplitude of low-frequency fluctuations，fALFF)和ReHo值升高，且與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。雙側(cè)紋狀體間的FC值升高，尾狀核與運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)之間、殼核與前扣帶皮質(zhì)之間的FC值降低，表明基底神經(jīng)節(jié)區(qū)在該病的發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[19]。既往認(rèn)為，BPS是單純運(yùn)動(dòng)障礙性疾病，但目前越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，該疾病存在感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)整合障礙，異常的感覺(jué)-運(yùn)動(dòng)環(huán)路可能參與了其病理生理過(guò)程。

一項(xiàng)體素鏡像同倫連通性(VMHC)研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，BPS患者的顳下回、扣帶回后部、中央后回等腦區(qū)的VMHC值明顯升高，提示其可能存在視覺(jué)-空間感覺(jué)整合異常[39]。因此，額葉下回、扣帶回后部、顳下回和中央后回的VMHC值升高可作為鑒別BPS患者與健康人的潛在影像指標(biāo)[39]。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，BPS患者左側(cè)丘腦的ALFF值降低[21]。丘腦與包括頂葉、顳葉和軀體感覺(jué)皮質(zhì)在內(nèi)的廣泛皮質(zhì)區(qū)域相連，丘腦-皮質(zhì)環(huán)路功能障礙可能導(dǎo)致BPS患者的各種癥狀[21]。BPS的靜息狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)改變與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，包括丘腦和皮質(zhì)-紋狀體-蒼白球區(qū)域。另有研究發(fā)現(xiàn)，BPS患者紋狀體、丘腦、小腦、軀體感覺(jué)區(qū)、額葉/前額葉皮質(zhì)、扣帶皮質(zhì)和島葉皮質(zhì)的ALFF值發(fā)生變化，且丘腦的ALFF值與揚(yáng)科維奇評(píng)分(Jankovic rating scale，JRS)中的發(fā)作頻率分值、JRS總分呈正相關(guān)，提示該區(qū)域的ALFF值可用于衡量患者的疾病嚴(yán)重程度[19-20]。此外，Shakkottai等[22]以小腦作為ROI與全腦進(jìn)行功能連接分析發(fā)現(xiàn)，小腦與聯(lián)合視覺(jué)皮質(zhì)、軀體感覺(jué)關(guān)聯(lián)皮質(zhì)和頂葉關(guān)聯(lián)皮質(zhì)之間的FC值降低。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)，肉毒毒素(BONT-A)治療后，BPS患者小腦與相關(guān)視覺(jué)皮質(zhì)之間的FC值升高，提示BONT-A可通過(guò)改變視覺(jué)和感覺(jué)輸入來(lái)調(diào)節(jié)BPS患者的大腦網(wǎng)絡(luò)[23]。因此，BPS是一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)障礙性疾病，丘腦、基底節(jié)、尾狀核、小腦參與了其發(fā)病過(guò)程，且神經(jīng)活動(dòng)異常在其中發(fā)揮了重要作用。

2.2 rs-f MRI與HFS HFS指單側(cè)、不自主、陣發(fā)性的面部肌肉收縮，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的視覺(jué)和語(yǔ)言障礙、社交尷尬[1]。面神經(jīng)根出口處的神經(jīng)血管受壓是HFS最常見(jiàn)的病因，也有研究認(rèn)為HFS的發(fā)生與面神經(jīng)核異常興奮有關(guān)[40]，目前其確切的發(fā)病機(jī)制尚不清楚。Bao等[41]通過(guò)VBM研究發(fā)現(xiàn)，HFS患者的丘腦、殼核、額前回背外側(cè)皮質(zhì)、杏仁核及海馬旁回灰質(zhì)體積減小，且杏仁核灰質(zhì)體積與抑郁、焦慮量表評(píng)分明顯相關(guān)。Tu等[24]和衛(wèi)永旭等[25]研究發(fā)現(xiàn)，HFS患者的多個(gè)腦區(qū)存在異常自發(fā)活動(dòng)；與健康受試者相比，HFS患者左側(cè)額中回、左側(cè)扣帶回內(nèi)側(cè)、左側(cè)舌回、右側(cè)顳上回、右側(cè)楔前葉的ReHo值降低，左側(cè)體感皮質(zhì)、扣帶前回、右側(cè)腦干和小腦的ReHo值升高，且腦干的ReHo值與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，表明HFS發(fā)病與控制眨眼運(yùn)動(dòng)的大腦區(qū)域的異?；顒?dòng)有關(guān)。與上述研究結(jié)果不同，陸海鋒等[26]發(fā)現(xiàn)，HFS患者小腦的ReHo值明顯降低，而大腦皮質(zhì)的ReHo值未見(jiàn)明顯變化，分析原因可能與樣本量少及納入標(biāo)準(zhǔn)不一致有關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)，HFS患者腦干的ReHo值升高，楔前葉的ReHo值降低，進(jìn)一步以丘腦為ROI進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)丘腦與雙側(cè)頦上回(SMG)和軀體感覺(jué)關(guān)聯(lián)皮質(zhì)(SAC)之間的FC值明顯升高，右丘腦與右SMG之間的FC值與患者焦慮和抑郁程度呈負(fù)相關(guān)[27]，提示右丘腦與右SMG之間的FC值可作為評(píng)估情緒變化的影像指標(biāo)。以上研究結(jié)果表明，HFS患者參與激活面肌運(yùn)動(dòng)的皮質(zhì)和灰質(zhì)核團(tuán)興奮性增強(qiáng)，而參與抑制面肌運(yùn)動(dòng)的皮質(zhì)存在功能弱化，推測(cè)這些改變可能參與了HFS的病理生理進(jìn)展，同時(shí)支持中樞致病學(xué)說(shuō)。

2.3 rs-fMRI與CD CD又稱(chēng)痙攣性斜頸(spasmodic torticollis)，是最常見(jiàn)的成人局灶性肌張力障礙類(lèi)型之一[42]。CD的特點(diǎn)是神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)受損、基底節(jié)連接性改變、高級(jí)軀體感覺(jué)整合和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)通路功能障礙或失衡[31]。VBM研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，CD患者的左側(cè)尾狀核頭、殼核、運(yùn)動(dòng)前和初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的灰質(zhì)體積明顯減小[43]。隨訪5年發(fā)現(xiàn)，患者左側(cè)初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的灰質(zhì)體積較基線明顯減小[43]。有研究發(fā)現(xiàn)，CD患者的豆?fàn)詈?、基底?jié)、蒼白球內(nèi)側(cè)、丘腦、小腦、運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)(SMA)、殼核、右側(cè)視皮質(zhì)和右側(cè)背外側(cè)前額葉皮質(zhì)的結(jié)構(gòu)均發(fā)生改變，右側(cè)中央前回與SMA之間(屬于M1-SMA運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò))的FC值降低，且FC值改變與疾病嚴(yán)重程度呈明顯負(fù)相關(guān)[44]。因此，右側(cè)中央前回與SMA之間的FC值可作為評(píng)估CD嚴(yán)重程度的影像指標(biāo)。

最近有研究發(fā)現(xiàn)，在頸部肌張力障礙中，不僅存在感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)改變，還存在視覺(jué)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的變化，如感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)、顳區(qū)、頂葉和枕葉區(qū)的皮質(zhì)區(qū)域，以及丘腦、腦干和小腦的皮質(zhì)下區(qū)域。多項(xiàng)研究采用ICA分析發(fā)現(xiàn)，CD患者的高級(jí)軀體感覺(jué)功能整合受損，基底節(jié)內(nèi)以及基底節(jié)、丘腦與感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)之間的FC值升高，殼核與丘腦之間尤為明顯，感覺(jué)運(yùn)動(dòng)與初級(jí)視覺(jué)網(wǎng)絡(luò)之間的FC值降低[28-30]。此外，Li等[29]研究發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)中央后回的fALFF、ReHo值降低，提示控制頭部運(yùn)動(dòng)的激動(dòng)肌和拮抗肌受損，且可能與突觸抑制增強(qiáng)及局部腦血流量增加有關(guān)。一項(xiàng)VMHC和圖論分析研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，CD患者的SMA、楔前回、中央后回(PCU)和內(nèi)側(cè)前額葉上回(MPFC)的VMHC值明顯降低，右側(cè)PCU的中心度明顯增加，右側(cè)豆?fàn)詈撕妥髠?cè)MPFC的中心度明顯降低，且SMA的VMHC值與疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)[45]，提示感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(SMA、中央后回和PCU)、默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)(MPFC和PCU)和基底節(jié)的局部異常、半球間的相互作用缺陷與CD發(fā)病密切相關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)，BONT-A治療后初級(jí)和次級(jí)軀體感覺(jué)皮質(zhì)之間的FC值升高，丘腦底核(STN)與殼核、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、丘腦之間的FC值降低，丘腦和殼核對(duì)軀體感覺(jué)皮質(zhì)的影響明顯減輕，提示CD主要與基底神經(jīng)節(jié)和感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的連接性增強(qiáng)，以及關(guān)鍵區(qū)域(如殼核、丘腦和軀體感覺(jué)皮質(zhì))連接的反應(yīng)性喪失有關(guān)[31]。因此，CD往往是一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)障礙，尤其與皮質(zhì)-紋狀體-蒼白球-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路有關(guān)，該環(huán)路由基底神經(jīng)節(jié)以外的SMA和中央后回組成[46]。總之，皮質(zhì)和皮質(zhì)下感覺(jué)運(yùn)動(dòng)異常都可導(dǎo)致肌張力障礙癥狀，初級(jí)軀體感覺(jué)皮質(zhì)和小腦均是減輕CD癥狀的干預(yù)靶點(diǎn)。

2.4 rs-fMRI與SD SD的特征是在發(fā)聲時(shí)喉部肌肉不由自主地痙攣，但在情感聲音表達(dá)(如歡笑和哭泣)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)該癥狀[47]。有研究發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，靜息狀態(tài)下SD患者左側(cè)運(yùn)動(dòng)前/初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)與下頂葉皮質(zhì)之間的FC值異常，且與SD的多基因風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，下頂葉皮質(zhì)連通性下降與SD的發(fā)病年齡關(guān)系密切[5]，這些腦區(qū)之間的FC值可能是SD診斷和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的潛在指標(biāo)。SD患者的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與初級(jí)聽(tīng)覺(jué)皮質(zhì)(聽(tīng)覺(jué)網(wǎng)絡(luò))之間的FC值升高，且與顳頂交界處腦區(qū)之間的FC值降低，發(fā)音障礙與左側(cè)大腦半球顳葉活動(dòng)呈正相關(guān)[9]。除喉運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)和小腦外，初級(jí)/聯(lián)合顳區(qū)以上是發(fā)聲網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)域之一，引導(dǎo)體感/聽(tīng)覺(jué)反饋環(huán)路調(diào)制的語(yǔ)音處理[9]。此外，BONT-A治療前后，SD患者的激活/連通性沒(méi)有顯著變化，顳葉皮質(zhì)與觸覺(jué)處理之間的連通性可能暗示了跨模態(tài)感覺(jué)傳導(dǎo)之間的異常作用[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(右側(cè)中央前回)與聽(tīng)覺(jué)相關(guān)皮質(zhì)(左側(cè)顳中回和顳下回)、軀體感覺(jué)皮質(zhì)(左側(cè)中央后回)和右側(cè)額葉之間，以及左側(cè)下蓋與右側(cè)中央前回、中央后回之間的FC值升高[32]。基于上述研究結(jié)果，有研究采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法試圖表征SD的神經(jīng)標(biāo)志物。其中分類(lèi)算法是識(shí)別單個(gè)特征或特征組合的有力工具，這些特征表征分離了兩類(lèi)或多類(lèi)對(duì)象或主體。一項(xiàng)基于初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)、運(yùn)動(dòng)前區(qū)和頂葉下區(qū)異常靜息狀態(tài)連接的多元分類(lèi)算法線性分析發(fā)現(xiàn)，分類(lèi)算法在鑒別SD和健康人時(shí)準(zhǔn)確率高達(dá)71%，在區(qū)分不同(內(nèi)收肌和外展肌)表型時(shí)準(zhǔn)確率保持在71%[48]。因此，可使用神經(jīng)影像的異質(zhì)性來(lái)區(qū)分SD患者和健康人，這為開(kāi)發(fā)特異性診斷疾病的生物標(biāo)志物開(kāi)辟了新的途徑。

2.5rs-fMRI與WC WC是一種孤立的任務(wù)特異性局灶性手部肌張力障礙。目前研究發(fā)現(xiàn)，多巴胺功能異常與連接到運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)的內(nèi)側(cè)紋狀體區(qū)域有關(guān)，推測(cè)可能是WC的發(fā)病機(jī)制。既往研究顯示，WC患者左側(cè)初級(jí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、雙側(cè)丘腦和小腦的手部區(qū)域灰質(zhì)體積減小[49]，同時(shí)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的γ-氨基丁酸(GABA)水平較健康受試者明顯降低[2]。這些大腦區(qū)域主要負(fù)責(zé)寫(xiě)作和說(shuō)話過(guò)程中感覺(jué)運(yùn)動(dòng)的控制，如初級(jí)軀體感覺(jué)皮質(zhì)、額中回、顳上/下回、扣帶回中/后回和枕葉皮質(zhì)等[48]。與主要影響非自愿運(yùn)動(dòng)(如眨眼)表現(xiàn)出的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知/執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的變化相比，影響高度學(xué)習(xí)和熟練動(dòng)作(如寫(xiě)作和說(shuō)話)的變化更為明顯[50]。Moore等[33]研究發(fā)現(xiàn)，與健康對(duì)照組相比，WC患者的左側(cè)殼核后部與左側(cè)小腦、左側(cè)運(yùn)動(dòng)感覺(jué)皮質(zhì)之間的FC增強(qiáng)，同時(shí)，左側(cè)殼核前部與雙側(cè)輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、左側(cè)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)前區(qū)之間的FC亦增強(qiáng)。由此推測(cè)，運(yùn)動(dòng)感覺(jué)區(qū)和相關(guān)皮質(zhì)紋狀體環(huán)路的聯(lián)系增加，提示紋狀體可能參與了補(bǔ)償過(guò)程。在一項(xiàng)f MRI研究中，與健康受試者相比，WC患者蒼白球?qū)\(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的抑制作用顯著減弱，同時(shí)右側(cè)小腦和左側(cè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的GABA-A受體密度異常降低，導(dǎo)致皮質(zhì)失去抑制性控制[34]。其中，左側(cè)初級(jí)軀體感覺(jué)區(qū)與左殼核之間的FC增強(qiáng)，左側(cè)背側(cè)運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì)和左頂上葉的功能脫鉤[35]。另一項(xiàng)研究顯示，WC患者右側(cè)小腦灰質(zhì)體積減小，而且小腦網(wǎng)絡(luò)和基底節(jié)的網(wǎng)絡(luò)間正向FC減弱，小腦網(wǎng)絡(luò)到運(yùn)動(dòng)前頂網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)和腹側(cè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的FC值保持不變，并表現(xiàn)出不同的網(wǎng)絡(luò)方向性依賴(lài)[36]。Neumann等[51]觀察到WC患者蒼白球-小腦偶合與疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，丘腦腹核群可直接與運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)相連，并通過(guò)紅核直接調(diào)節(jié)腦干和脊髓的下行投射過(guò)程，提示小腦與丘腦腹核群的異常連接可影響姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)。因此，WC可能與小腦-基底神經(jīng)節(jié)功能失調(diào)有關(guān)，進(jìn)一步深入研究可能對(duì)明確該病的發(fā)病機(jī)制具有重要意義。

3 總結(jié)與展望

rs-f MRI為研究局灶性肌張力障礙的病理生理機(jī)制提供了新的方法。越來(lái)越多的證據(jù)表明，由于共同的網(wǎng)絡(luò)改變，不同的局灶性肌張力障礙疾病存在統(tǒng)一的病理生理機(jī)制，小腦是最常受到影響的區(qū)域之一。既往研究認(rèn)為，大腦改變局限于基底神經(jīng)節(jié)，而目前的研究結(jié)果表明這些損傷延伸到了小腦、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)及其他皮質(zhì)下區(qū)域，形成一個(gè)功能失調(diào)的網(wǎng)絡(luò)，其中受損的主要是紋狀體-丘腦-皮質(zhì)和小腦-丘腦-皮質(zhì)通路。目前rs-fMRI已廣泛應(yīng)用于局灶性肌張力障礙的研究，但仍存在一定局限。首先，多為單中心小樣本研究，且存在選擇偏倚、發(fā)表偏倚的可能；其次，多為病例對(duì)照研究，未進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪觀察；最后，不同研究采用不同的分析方法，得出的結(jié)果難以進(jìn)行相互比較。影像學(xué)研究可結(jié)合多模態(tài)腦影像及基因影像學(xué)技術(shù)，對(duì)不同類(lèi)型的患者進(jìn)行研究，這有助于明確疾病的發(fā)病機(jī)制及尋找干預(yù)靶點(diǎn)，從而在早期對(duì)易感人群進(jìn)行識(shí)別和干預(yù)，且對(duì)局灶性肌張力障礙的預(yù)后具有重要指導(dǎo)意義。