将偏头痛理解为一种周期性脑综合征：回顾功能影像学证据

DOI: https://doi.org/10.1007/s10072- 017- 2866- 0

摘要-总结 基于临床表现以及早期影像学数据(Weiller等, Nat Med 1:658–660, [354]), 脑干和中脑结构一直被广泛讨论为偏头痛可能的驱动或发生结构。

Denuelle等人首次不仅证明了中脑和脑桥的显著激活, 还证明了下丘脑的激活, 与第一项研究中的脑干激活一样, 该激活在舒马曲坦缓解头痛后仍然持续存在。

将这些研究扩展到f-MRI研究, 进一步精确定位了脑桥嘴侧部在急性偏头痛发作中的参与。

他们还关注了NO(一氧化氮)诱发和自然发作的人类偏头痛的发作前阶段, 并指出下丘脑在偏头痛开始前不久起主导作用, 同时下丘脑功能连接性也发生改变。

偏头痛发作的病理生理学和发生机制可能不仅仅是单一"脑干发生器"的结果。

涉及下丘脑、脑干和多巴胺能网络的复杂网络的自发性振荡导致某些皮层下和脑干区域活动的变化, 从而改变易感性阈值, 不仅启动头痛发作, 也终止头痛发作。

延伸讨论: 如果要解释偏头痛病理生理学的最新发现, 重要的是重新讨论偏头痛发作所有阶段的临床表现。

引言 偏头痛是一种多阶段疾病, 理解其病理生理学始于认识到偏头痛不仅仅是一种间歇性发作的疼痛性疾病, 而是涉及随时间推移影响大脑的过程。

对大脑(结构、神经化学、功能)和神经血管系统的影响已在偏头痛的不同阶段得到广泛记录, 神经影像学在目前对偏头痛病理生理过程的理解中发挥了重要作用 [355]。

这些过程目前仍仅被部分理解, 可能是多因素的, 并涉及多个脑结构。

3.4 神经影像学

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偏头痛的临床表现 偏头痛在临床上以各种症状为特征, 这些症状由IHS分类定义 [11]。

伴随症状如恶心、畏光和畏声通常与头痛同时出现。

约70-80%的偏头痛患者至少在部分发作中经历所谓的偏头痛前驱症状, 包括食欲变化(对食物的渴望或恶心)和睡眠-觉醒节律的变化(打哈欠、疲劳、睡眠障碍)。

正如存在前驱症状一样, 大部分患者在头痛缓解后会经历发作后阶段, 其特征为: 疲劳和疲倦, 以及欣快或烦躁不安, 此外还有食欲或渗透压调节的改变 [356–358]。

第一点是, 前驱阶段的几乎所有症状, 包括打哈欠、疲倦和情绪变化 [359], 都指向下丘脑的参与。

偏头痛发作: 聚焦脑干 该患者出现了典型的偏头痛发作, 在此发作期间检测到背侧嘴侧脑干的激活。

该区域具有发作生成功能的有力证据是, 在最近的一项PET研究中, 即使在硝酸甘油诱发的偏头痛样头痛发作之前, 也已显示出该区域在前驱阶段的特异性激活 [360]。

该区域在舒马曲坦缓解疼痛后仍持续激活的事实强烈提示其具有维持发作的特性, 并且曲坦类药物并不终止偏头痛发作, 而仅仅在一定时间内缓解头痛。

虽然Weiller等的原始研究并未特别将PAG(中脑导水管周围灰质)报告为发作期间显示激活的脑干区域 [354], 但PAG引起了广泛讨论, 因为早期的一项临床研究表明, 在难治性疼痛患者的PAG中植入刺激电极导致部分患者术后出现偏头痛样头痛 [361]。

特定脑区域的单一激活变化可能是特定头痛症状的相关物, 但不容易解释任何随时间的周期性变化或发作的实际产生。

以下丘脑为中介的偏头痛发作 有人提出食欲素能加工参与偏头痛发作的产生和/或偏头痛疼痛的维持。

最近对偏头痛患者的神经影像学研究进一步支持下丘脑在偏头痛前驱期和急性疼痛期中的参与 [362, 363]。

Maniyar等人研究了给予NO(作为人类前驱阶段模型)后初始头痛之间的(无痛)间隔期, 发现下丘脑和背侧嘴侧脑桥的活性增加 [360]。

与发作间期相比, 前驱阶段(偏头痛头痛发作前24小时内)可见下丘脑激活增加 [364]。

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3 诊断

在前驱期与发作间期相比, 下丘脑与脊髓三叉神经核之间的疼痛相关下丘脑功能连接性显著增加 [364]。

这些数据强烈提示, 下丘脑不仅在前驱症状的产生中起关键作用, 而且在偏头痛发作本身中也起关键作用。

偏头痛发作作为网络结构的改变? 这些变化涉及包括下丘脑和背侧嘴侧脑桥在内的某些网络, 在偏头痛周期的不同阶段呈现相当特异性的模式。

目前对偏头痛发作产生的理解正从单一偏头痛发生器的假说发展为神经递质网络和网络连接性随时间变化而振荡的更复杂视角。

关于BOLD变化, 我们团队最近对一名偏头痛患者连续30天扫描(包括三次未经治疗的偏头痛发作)的研究揭示了疼痛相关下丘脑功能连接性的改变。

偏头痛发作的产生可能呈现更复杂的图景: 涉及下丘脑、脑干和多巴胺能网络的复杂网络的自发性振荡导致某些皮层下和脑干区域活动的变化, 从而改变易感性阈值, 不仅启动而且也终止头痛发作。

致谢 基于May, Arne. 2017年发表于《Neurological Sciences》的论文, 由机器生成的摘要。

偏头痛脑的断连组学: 一种"连接病"模型