2026年05月08日发布 | 350阅读

【心驰神网】两篇顶刊齐发:中国团队锁定帕金森病关键环路,无创治疗开启新篇章

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长期以来,帕金森病(PD)被视为一种由基底节多巴胺能神经元退变导致的运动障碍疾病。然而,其临床表现的异质性涵盖运动、认知、自主神经及睡眠等多系统症状,这提示可能存在更为广泛的脑网络功能障碍。2026年,北京昌平实验室脑科学与类脑研究部首席科学家刘河生教授团队联合国内外多家机构,在《Nature》《Nature Neuroscience》上连续发表两项里程碑式研究,首次系统揭示了PD的核心异常环路,并基于此实现了从有创脑深部电刺激(DBS)到个体化无创精准神经调控的临床转化


第一步:发现核心病变环路——SCAN


2026年2月5日,发表于《Nature》(IF:48.5/Q1)(doi:10.1038/s41586-025-10059-1)的研究首次提出了“躯体认知动作网络”(SCAN)作为PD的核心病理环路模型。SCAN最早由Evan Gordon和Nico Dosenbach于2023年描述,位于大脑初级运动皮层(M1)内,介于传统的脚、手、口效应器功能区之间,负责整合运动规划、躯体感觉、自主神经调节及认知动机。



通过对超过800例多模态影像数据的分析,研究团队发现:在PD患者中,SCAN与多个关键皮层下核团(包括黑质、STN、GPi、GPe、VIM及壳核)之间存在病理性功能连接增强,即“超连接”。这种异常连接并非出现在传统运动效应器网络中,而是高度特异地局限于SCAN。更为关键的是,无论是多巴胺能药物、DBS、经颅磁刺激(TMS)还是磁共振引导聚焦超声(MRgFUS),所有现有有效疗法的共同机制均为下调SCAN的皮层-皮层下超连接。该研究由此提出,PD本质上可被重新定义为一种“SCAN环路障碍性疾病”。



第二步:验证神经调控机制——SPARK与DBS-fMRI


2026年3月13日,发表于《Nature Neuroscience》(IF:20.0/Q1)(doi:10.1038/s41593-026-02228-w)的研究进一步阐明了DBS发挥疗效的神经机制。团队建立了全球首个大规模纵向DBS-fMRI数据集,对14例接受STN-DBS的PD患者进行了为期一年的系统随访,累计采集超过200小时的高质量功能影像数据。通过对刺激状态下脑功能网络的精细解析,研究者发现:DBS的疗效并非通过弥漫性地调控传统运动网络实现,而是高度特异地作用于一个被命名为SPARK的环路,该环路本质上即为SCAN在PD病理状态下的功能体现。



具体而言,DBS能够显著重塑SPARK环路内的异常功能连接,使其趋向正常化。研究还揭示了显著的个体差异:不同患者SPARK环路的精确空间拓扑与其临床改善程度直接相关。利用个体化的静息态功能连接,研究者能够有效预测DBS术后运动症状的改善幅度,而基于群体平均模板的规范连接则预测效能较低。这一发现为解释DBS疗效的个体变异性提供了直接证据。



第三步:转化临床应用——个体化无创精准治疗


基于上述环路机制,团队进一步将其自主研发的“个体化脑功能区剖分技术”(pBFS)应用于无创治疗。在一项纳入36例PD患者的随机对照临床试验中,相较于传统M1效应器靶点,靶向个体化SCAN皮层节点的重复经颅磁刺激(rTMS)治疗两周后,有效率从22.2%提升至55.5%,疗效提升一倍以上。该精准环路刺激系统可实现毫米级导航精度与秒级定位,已获批国家医疗器械注册证。此外,在MRgFUS治疗震颤优势型PD患者的研究中,刺激靶点与个体化SCAN-丘脑功能热点之间的距离与临床疗效呈显著负相关,进一步验证了SCAN环路的治疗指导价值。


研究共同通讯作者刘河生教授表示,“几十年来,帕金森病一直主要被认为是运动障碍和基底节疾病。我们的研究表明,这种疾病根植于更广泛的网络功能障碍。SCAN环路与帕金森病相关的关键脑区之间呈现异常的超连接状态,这种异常的神经连接不仅扰乱了运动功能,也影响了相关的认知和躯体功能。”



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