《自然》研究发现,帕金森病与大脑SCAN网络异常连接密切相关。精准刺激这一网络,改善运动症状的效果约为传统刺激靶点的两倍。

帕金森病长期以来被认为是一种运动障碍,典型症状包括手脚震颤、肌肉僵硬和动作迟缓。但患者往往还会出现睡眠障碍、便秘、情绪低落和认知功能下降等问题。仅仅用控制手脚运动的脑区受损,很难解释这些遍及全身的症状。

2026年2月发表于《自然》的一项研究提出,帕金森病可能与大脑中一个名为SCAN的神经网络密切相关。这项研究整合了863人的多模态临床影像及治疗数据,为理解帕金森病及改进治疗提供了新线索。

SCAN全称为“躯体—认知动作网络”,是近年来才被识别出来的一套大脑功能系统。传统观点认为,大脑初级运动皮层主要按照身体部位分区,分别负责手、脚和嘴巴等部位的运动。但科学家发现,这些区域之间还穿插着另外3个特殊区域,共同组成SCAN网络。

与专门控制某块肌肉的运动区域不同,SCAN负责协调全身动作、身体内部状态、唤醒水平和行为动机。比如,当人决定起身行走时,大脑不仅要指挥腿部肌肉,还需要协调姿势、呼吸、血压和行动意愿。

研究人员利用静息态功能磁共振成像,分析了帕金森病患者的大脑连接情况。他们发现,黑质、丘脑底核、苍白球和丘脑等6个与帕金森病密切相关的皮层下区域,都与SCAN存在明显更强的功能连接,而不是与传统的手、脚、嘴巴运动区域连接得更紧密。

更重要的是,与健康人相比,帕金森病患者的SCAN与这些皮层下区域之间存在异常增强的功能连接。研究人员称之为“高连接性”。

这种异常并非所有运动障碍的共同特征。在研究纳入的特发性震颤、肌张力障碍和肌萎缩侧索硬化症患者中,研究团队没有观察到同样的SCAN高连接性模式。

这一发现也为现有治疗手段的作用机制提供了解释。

帕金森病不只是运动障碍,科学家发现关键脑网络

脑深部电刺激(DBS)是一种通过植入电极调节脑活动的治疗方式。研究人员发现,帕金森病患者接受丘脑底核电刺激后,SCAN区域产生的神经反应明显强于传统运动区域。

在另外14名接受DBS治疗的患者中,术后1个月、3个月、6个月和12个月的运动症状评分均较术前显著改善。同时,他们异常增强的SCAN功能连接总体趋于下降,逐渐接近健康人的水平。

左旋多巴药物治疗也表现出类似效果:患者运动症状改善时,SCAN的异常连接随之减弱。这意味着不同治疗方式可能通过调节同一套脑网络发挥作用。

最引人注目的结果来自经颅磁刺激(TMS)实验。

研究人员将36名帕金森病患者随机分成两组,分别针对SCAN网络和传统运动区域进行为期两周的个体化磁刺激治疗。

两组患者的运动症状都有改善,但SCAN组效果明显更好。两周后,SCAN组的运动症状评分平均下降13.48分,而传统运动区域组下降6.49分,改善幅度约为后者的两倍。

SCAN组不仅改善程度更大,症状缓解也更快,特别是在动作迟缓、肌肉僵硬、震颤和躯干运动障碍方面。

研究还发现,磁共振引导聚焦超声治疗的靶点越接近丘脑内SCAN对应区域,患者获得的运动症状改善就越明显。

这些结果提示,帕金森病可能不仅涉及多巴胺神经元退化,还与协调全身动作和内部生理状态的SCAN网络功能紊乱有关。

不过,SCAN异常究竟是帕金森病的致病因素,还是疾病发展后的结果,目前尚未完全明确。磁刺激实验也仅是一项小规模、单中心研究,仍需更大规模临床试验验证。

如果这些发现得到进一步确认,未来医生或许能够根据每位患者的SCAN网络连接情况,更精准地选择电刺激、磁刺激或聚焦超声治疗靶点,并利用功能成像评估疗效。

原文:https://www.nature.com/articles/s41586-025-10059-1