NRR:广东省人民医院张玉虎团队总结帕金森病认知障碍机制:与小脑认知功能相关的神经递质系统
帕金森病是一种以运动功能障碍为主要表现的神经退行性疾病,且伴有显著的非运动症状,如认知功能障碍。认知能力下降是由于大脑皮质的结构或功能异常造成的。近年来,大脑神经递质参与帕金森病认知障碍的形成机制受到广泛研究。一方面,黑质多巴胺神经元退化导致大脑多巴胺能系统异常。另一方面,Meynert基底核变性导致胆碱能系统功能障碍。这两种神经递质分别参与了不同认知域的认知功能[1]。有研究指出,帕金森病患者的大脑胆碱能系统比多巴胺能系统受损更早,且与帕金森病痴呆更为相关[2]。
为解释认知障碍的异质性,Kehagia等[3]在2013年首次提出了“双综合征假说”,其将大脑一分为二,即作用于前脑的多巴胺能系统负责执行功能、工作记忆和计划,且与轻度认知障碍和震颤为主表型相关;作用于后脑的胆碱能系统负责语义流畅性和视觉空间功能,且与帕金森病痴呆、姿势不稳定和步态障碍表型相关。
小脑也被广泛认为与运动调节有关,然而随着小脑解剖学、生理学和神经影像学研究的深入,小脑参与调节高级认知的作用逐渐被重视。小脑通过编码内部模型来检测运动和心理认知过程中的错误,并更正及优化这些过程[4]。1998年,Schmahmann等[5]发现小脑疾病患者的执行功能、空间认知、人格和语言均有不同程度的受损,并提出了“小脑认知情感综合征”的临床实体,为小脑参与高级认知提供了临床证据。
18F-氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描在患有认知障碍的帕金森病患者中检测到后蚓部和脑桥的高代谢,且与注意力、执行功能和记忆受损有关[6];右小脑Crus I、Crus II和右小叶VI的高代谢与执行功能相关;此外,小脑簇与丘脑和顶叶相关[7]。与额叶、颞叶和顶叶的低代谢不同,小脑的高代谢反映了早期帕金森病小脑可能的代偿功能[8, 9]。
来自中国广东省人民医院张玉虎团队发表在《中国神经再生研究(英文版)》(Neural Regeneration Research)2024年2期题为“A review of the neurotransmitter system associated with cognitive function of the cerebellum in Parkinson’s disease”文章中,总结了以往研究中小脑多巴胺能和胆碱能的投射及其与认知的关系,并依据“双重综合征假说”将帕金森病认知功能障碍分为2类,即前脑多巴胺能系统和后脑胆碱能系统,从功能神经影像上探讨小脑在帕金森病认知障碍中的作用。该综述有助于了解小脑在帕金森病认知障碍机制中的作用,并为帕金森病经颅磁治疗提供新的治疗靶点。
张玉虎等从多巴胺能、胆碱能、去甲肾上腺能、GABA能、谷氨酸能等方面解释神经递质参与帕金森病认知过程;概括帕金森病认知障碍“双重综合征假说”,即作用于前脑的多巴胺能系统负责执行功能、工作记忆和计划,且与轻度认知障碍和震颤为主表型相关;作用于后脑的胆碱能系统负责语义流畅性和视觉空间功能,且与帕金森病痴呆、姿势不稳定和步态障碍表型相关;总结小脑存在多巴胺能及胆碱能的生理学证据及可能存在的神经递质通路;从神经功能影像学角度,解释前后脑认知过程中大脑对应脑区的激活与小脑脑区激活存在一致性,说明了小脑-皮质下-大脑皮质存在功能连接。
帕金森病中,小脑和大脑既存在功能对应,又具有神经递质同源性。小脑接收来自大脑的多巴胺能和胆碱能的投射,处理来自皮质的信号输入,共同参与了帕金森病认知过程。在帕金森病认知障碍中,因大脑神经递质系统紊乱,使得小脑递质投射发生改变,在一定程度上影响了小脑认知功能。该综述探索了小脑在帕金森病认知中的作用,并为小脑在经颅磁治疗中可作为改善认知功能的治疗靶点提供依据。在药物治疗方面,可以根据不同认知领域的损伤情况,综合决定抗帕金森病药物的使用,以改善认知状态。
原文链接:https://doi.org/10.4103/1673-5374.379042
参考文献
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通讯作者:张玉虎,医学博士,主任医师,博士生导师,广东省人民医院神经科主任,广东省神经科学研究所副所长,中国医师协会神经内科医师分会青年委员会副主任委员,中国医师协会神经内科医师分会神经遗传专委会委员,中华医学会神经病学分会帕金森病及运动障碍学组秘书,广东省医师协会神经内科医师分会副主任委员。
第一作者:陈禧,汕头大学医学院临床医学研究生。