研究背景

帕金森病（Parkinson’s disease, PD）姿势不稳/步态障碍（PIGD）和认知功能损伤的病理生理机制尚不清楚，而先前研究提示，姿势步态控制以及认知功能与胆碱能基底前脑系统（cBF）密切相关。

研究方法

本研究招募了84名PD患者和82名正常对照组（NC），均接受了多模态磁共振扫描、运动和认知评估。通过FreeSurfer自动分割cBF核团，扩散张量成像（DTI）用于定量cBF系统的微结构异常，使用概率性纤维追踪得到基底前脑投射纤维束，计算自由水分数（free water fraction, FWf）反映细胞丢失及细胞外自由水积聚。我们提取基底前脑核团及其投射纤维束的FWf、基底前脑胆碱能系统在皮层的纤维投射用于统计分析。

研究结果

PD患者cBF核团及胆碱能投射纤维束的FWf明显高于NC，且在枕叶、顶叶和前额叶的纤维投射明显减少（图1和2）。在患者中，cBF核团FWf升高与PIGD评分增加（r=0.306，P -value=0.006）以及连线测试A（TMT-A）时间延长显著相关（r=0.303，P -value=0.007）。注意力水平（TMT-A时长）部分中介了cBF核团FWf和PIGD评分之间的关系（间接效应：a*b=0.071，总效应：c=0.256，P -value=0.006）（图3）。

图1. 基底前脑胆碱能系统皮层投射示意图

图2. 患者与正常对照在cBF核团、纤维束及皮层投射数量的组间差异

图3. 相关性及中介分析结果

研究结论

我们的研究发现PD患者存在cBF系统整体退化，涉及cBF核团、胆碱能纤维束和皮层投射密度，提示基底前脑胆碱能系统在认知与运动的交互中发挥重要作用，为治疗提供线索。