跨诊断多模态方法解析淡漠症:基于努力-奖赏决策与基底节-前额网络神经退变的机制探索

【字体: 时间:2025年09月22日 来源:NeuroImage: Reports CS3.6

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  本文推荐了一项针对神经退行性疾病中高发的淡漠症状(Apathy)的研究。为解决其机制不明和治疗缺乏的难题,研究人员采用跨诊断(AD和PD队列)设计,结合努力奖赏决策任务(EBDM)、多维淡漠量表(DAS)及多模态神经影像技术,揭示了淡漠与基底节-前额网络退变及奖赏/努力敏感性改变的内在联系,并探索了深部脑刺激(DBS)对淡漠行为的调控机制,为个体化干预提供了新思路。

  

在神经退行性疾病领域,淡漠(Apathy)是一种常见却令人困扰的症状,它表现为动机丧失和目标导向行为的减少。无论是在阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)还是帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)患者中,淡漠的发生率都相当高——AD患者中高达60%–70%,PD患者中约40%。它不仅严重影响患者的日常功能和生活质量,还加重照料者负担,甚至与死亡率上升相关。然而,目前对淡漠仍缺乏有效治疗方法,这主要是由于其认知和神经解剖机制尚未完全明确。传统研究往往局限于单一疾病或单一方法,未能从跨疾病、多水平的角度系统揭示淡漠背后的共性机制与特异性表现。

为此,由Yunglin Gazes、Hideo Suzuki、Lee-Anne Morris、Seonjoo Lee、Zekai Jin、Edward D. Huey、Bryan B. Chen、Campbell Le Heron、Sarah R. Heibronner和Nora Vanegas-Arroyave等多位研究者合作,在《NeuroImage: Reports》上发表了一项研究,提出了一种跨诊断、多模态的新框架来深入理解淡漠的机制。他们整合了行为评估、认知任务、脑影像及计算建模方法,重点考察AD与PD患者中淡漠与努力-奖赏决策过程的关系,以及其背后的神经环路基础。

该研究计划纳入100名AD或遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者、100名PD患者和50名健康对照。所有参与者接受多维淡漠量表(Dimensional Apathy Scale, DAS)评估以及努力奖赏决策任务——苹果采集任务(Apple Gathering Task, AGt)。AGt要求受试者根据不同奖赏大小和所需努力水平做出选择,从而可量化其奖赏敏感性和努力成本敏感性。此外,研究还采集了多模态磁共振成像(MRI)数据,包括结构像、弥散加权成像(dMRI)和静息态功能磁共振成像(fMRI),用于分析脑结构、白质微观结构和功能连接。对于接受深部脑刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)治疗的PD患者,还将在刺激开启(ON)和关闭(OFF)状态下重复行为任务,以考察电刺激对决策行为的直接影响。

主要技术方法包括:使用漂移扩散模型(Drift Diffusion Model, DDM)对行为选择数据进行计算建模,以提取努力敏感性、奖赏敏感性等潜在决策参数;基于FreeSurfer和MICCAI图谱进行脑区分割与ROI分析;采用MRtrix3进行概率性纤维追踪,评估白质结构连接;使用fMRIPrep处理静息态fMRI数据,并计算功能连接。队列来源为贝勒医学院(Baylor College of Medicine)所属的阿尔茨海默病与记忆障碍中心(ADMDC)及帕金森病与运动障碍诊所(PDCMDC)。

2.1. 行为与认知层面对淡漠的研究

研究发现,淡漠可通过努力奖赏决策任务(如AGt)进行机制性研究。在AGt中,受试者需权衡奖励大小和所需努力水平做出选择。通过漂移扩散模型(DDM)分析决策过程,可区分出奖赏敏感性、努力敏感性等计算特征。结果表明,淡漠可能与奖赏敏感性降低或努力成本高估有关,且在AD与PD中表现可能不同。

2.2. 淡漠的神经解剖基础

神经影像研究表明,淡漠与额叶皮层、基底节及前脑岛等脑区的结构和功能改变密切相关。例如,腹侧纹状体(Ventral Striatum, VS)编码奖赏学习信号,而背内侧前额叶(dorsomedial Prefrontal Cortex, dmPFC)则与努力学习相关。功能连接分析显示,淡漠患者的前扣带皮层(Anterior Cingulate Cortex, ACC)与纹状体之间的连接减弱,这可能是淡漠行为的重要神经基础。

2.3. 深部脑刺激(DBS)对淡漠的影响

研究特别关注了PD患者接受丘脑底核(Subthalamic Nucleus, STN)DBS治疗后淡漠的变化。研究发现,DBS术后淡漠表现具有异质性,可能与多巴胺药物减少及电极位置有关。STN作为运动、认知和情绪调控的关键节点,其与额叶(如OFC、vmPFC、ACC)的结构连接强弱可能调节DBS对奖赏敏感性的影响。

2.4. 研究价值与假设

本研究的核心假设是:淡漠与奖赏激励不足和/或努力成本敏感性升高有关,且这些行为特征与基底节-前额网络的结构和功能改变密切相关。通过跨疾病比较,有望揭示淡漠的共享机制和疾病特异性表现。此外,利用DBS干预,研究将进一步验证电刺激能否直接调节奖赏与努力信息处理过程。

研究结论表明,淡漠作为一种跨诊断症状,其发生与额叶-纹状体环路的结构和功能退行性变化密切相关。计算建模与多模态神经影像的结合,为理解淡漠提供了更丰富的行为-脑关联证据。此外,DBS研究结果提示,神经调控技术可能通过改变决策计算过程来改善淡漠症状,这为未来靶向治疗提供了重要方向。

该研究的讨论部分强调,淡漠可能存在多种亚型,既存在跨疾病的共同机制,也存在疾病特异的神经基础。通过整合RDoC(Research Domain Criteria)框架下的多个分析单元(如行为、脑环路、生理等),本研究不仅深化了对淡漠机制的理解,也为未来开发个体化、靶向性的治疗方法奠定了基础。

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