[Dey A, Luk CC, Ishaque A, Ta D, Srivastava O, Krebs D, Seres P, Hanstock C, Beaulieu C, Korngut L, Frayne R, Zinman L, Graham S, Genge A, Briemberg H, Kalra S; Canadian ALS Neuroimaging Consortium (CALSNIC). Motor cortex functional connectivity is associated with underlying neurochemistry in ALS. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2022 Nov 15:jnnp-2022-329993. doi: 10.1136/jnnp-2022-329993. Epub ahead of print. PMID: 36379713.]

肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种成人发病的神经退行性疾病，临床症状包括肌肉萎缩、肌束收缩、反射亢进、虚弱和痉挛，其中，反射亢进、虚弱和痉挛是上运动神经元（upper motor neuron，UMN）损伤的体征。过往研究显示，运动和运动外脑区内部和之间的同步活动（即功能连接）出现障碍；使用磁共振弥散张量成像（DTI）和基于体素的形态测量的研究分别显示了皮质脊髓束微观结构改变和中央前回萎缩的证据；磁共振波谱（MRS）研究表明，与健康对照组相比，ALS患者的PMC神经化学水平发生了变化。这些研究为ALS的病理生理学提供了更深入的见解，然而，对于ALS中PMC固有的受累UMNs的功能和解剖特性之间的关系，还待进一步了解。

来自五个中心的52名ALS受试者被招募到研究中，平均症状持续时间为26.7个月，平均ALSFRS-R评分为38.8/48，其中42名受试者患有肢体发作型ALS。此外，另有52名年龄、性别、受教育年限与之相匹配的健康对照者也被招募到该研究中。

样本人口学与统计特征：

与健康对照组（平均值SD=40±8）相比，ALS组（平均值SD=24±15）的顿足频率显著降低。与健康对照组（平均值=113±11）相比，ALS组受试者的爱丁堡认知和行为ALS筛查总分（平均值SD=103±18）显著降低。

静息状态FC的组间差异：

ALS受试者的PMC显示：邻近双侧前运动皮质和辅助运动区（聚类范围，k=48，T=4.50）、双侧初级感觉皮质（k=95，T=5.21）、右侧壳核（k=34，T=4.03）、右侧颞极（k=38，T=3.80）和右侧额下回（k=34，T=3.70）的FC降低。

PMC扩散和神经化学测量的群体差异：

与健康对照组相比，ALS组PMC中tNAA/Cr（p<0.001）和tNAA/Cho（p=0.017）的神经化学比值降低。对于DTI测量，FA（p<0.001）、MD（p<0.001）和WM（p=0.022）值增加。

ALS扩散和神经化学测量与UMN功能的关系：

在ALS队列的PMC中，顿足频率与WM（r=0.537，p<0.001）和tNAA/Cr水平（r=0.347，p=0.023）的FA值呈正显著相关性。

弥散和神经化学测量与FC差异的关系：

尽管与tNAA/Cr相比，WM FA与临床UMN损伤的相关性更强，但研究学者观察到FC改变的显著正负相关与tNAA/Cr相关，而不与WM FA值相关。

ALS中结构、神经化学和FC测量与功能衰退率的关系：

功能衰退率与PMC的结构或神经化学测量之间无相关性。PMC的功能衰退率与右背侧前扣带皮层和左丘脑的FC呈正相关；与右腹侧前扣带皮层（BA 24; k=244; T=4.95）、左背外侧前额叶皮层（BA 9; k=28; T=3.92）和右腹侧后扣带皮层（BA 23; k=25; T=3.62）的FC呈负相关。

这项研究表明，ALS中运动皮层的FC降低与NAA的局部浓度有关。这突出了评估体内神经化学作为ALS病理特征中PMC功能变化的早期病理生理标志物的重要性。