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代谢与功能网络在震颤表达及深部脑刺激控制中的汇合
这对震颤患者为何重要
许多本态性震颤患者长期与持续颤抖共处,这使得喝杯水或写名字等简单动作都变得力不从心。深部脑刺激已被用于缓解这些运动,但医生仍未完全弄清其在大脑中的工作机制。本研究深入探查,询问产生震颤的同一脑回路是否也是深部脑刺激所平息的回路,以及该回路的变化是否能解释谁能从治疗中获益更多。

在治疗期间观察大脑能量使用
研究者招募了十四名长期患有本态性震颤且在用于运动控制的脑内中继区域植入电极的患者。每位受试者用一种追踪不同脑区糖代谢(即活动水平)的成像技术进行了两次扫描。一项扫描在停止刺激三天后进行,当时震颤较强;另一项在将刺激调至最佳临床设置并症状明显改善时进行。通过比较同一人的这两次扫描,团队可以看到开启装置如何改变大脑活动。
发现一个运动回路,而不仅仅是单一靶点
开启刺激后,震颤评分平均下降约四分之三,证实治疗效果良好。然而,在大脑中,最大变化并不限于电极尖端。活动在更广泛的运动回路中上升,该回路包括大脑表面的初级运动皮层以及位于后脑负责协调的深部结构。与此同时,一些其他区域,如视觉和额叶区域,活动则减少。这些模式与此前用其他类型脑数据绘制出的“震颤治疗网络”高度相似。

当网络改变胜过局部改变
一项关键检验是这些变化的规模是否能解释每位患者改善的程度。电极周围局部活动的增加主要反映刺激电流的强度,并在考虑到该因素后并不能可靠地跟踪症状缓解。相反,个体整体脑活动变化模式与既定的震颤治疗网络越相似,其震颤减轻越明显,即使在校正刺激强度之后仍然成立。换言之,预测成功的是更大回路的响应方式,而不仅仅是电极下方的局部组织。
同一回路既驱动震颤也带来缓解
研究团队接着询问在关机状态下震颤更严重的患者哪些区域活动更高。震颤更强与同样在成功刺激时被激活的运动与协调区域活动增高相关,同时与一些额叶与颞叶区域活动降低相关。统计检验显示,这种“震颤表达”模式与“震颤治疗”模式的重叠多于随机预期。将脑连通图与代谢数据结合的额外分析表明,与刺激位点连通性更强的区域也是活动变化最大的区域,再次指向网络层面的效应。
这对生活在震颤中的人意味着什么
这项工作支持一个对普通读者既简单又有力的观点:深部脑刺激通过重塑产生震颤的整体回路来发挥作用,而不是仅仅关闭一个有问题的局部点。电极更像是控制共享运动通路的旋钮,该通路连接深层中继站、位于后脑的协调中心以及位于上方的运动区。理解症状缓解取决于整个网络如何响应,可能有助于未来更精确地放置和调节装置,并提示在不同震颤疾病中,针对相同关键回路的治疗可能效果最佳。
引用: Weigl, B., Pistorius, R., Brumberg, J. et al. Converging metabolic and functional networks for tremor expression and deep brain stimulation-mediated control. npj Parkinsons Dis. 12, 119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41531-026-01388-7
关键词: 本态性震颤, 深部脑刺激, 脑网络, FDG PET, 运动障碍