药物过度使用头痛合并慢性偏头痛中缰核与显著网络的功能连接增强:将其定位于成瘾障碍之中——一项基于ICA的静息态fMRI研究
Enhanced functional connectivity between habenula and
药物过度使用头痛合并慢性偏头痛中缰核与显著网络的功能连接增强:将其定位于成瘾障碍之中——一项基于ICA的静息态fMRI研究
DOI: https://doi.org/10.1186/s10194- 021- 01318- 3
摘要总结 人们认为MOH与依赖行为和物质成瘾有关,其中显著网络(SN)和缰核可能发挥重要作用。
本研究旨在探讨药物过度使用头痛(MOH)合并慢性偏头痛(CM)患者与发作性偏头痛(EM)患者及健康对照(HC)相比,缰核与SN之间的静息态功能连接差异。
使用独立成分分析(ICA)方法分析静息态fMRI数据,以研究三组间缰核与SN功能连接的组间差异。
与EM患者和HC相比,MOH + CM患者双侧缰核与SN之间的功能连接增强。
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3 诊断
相关分析显示,在MOH + CM患者中,药物过度使用持续时间与缰核-SN连接之间存在显著相关性。
缰核与SN功能连接增强可能与MOH的发展或慢性化相关。
背景 神经影像学、遗传学和生物学研究表明,MOH与物质成瘾具有相似的影像特征、相关基因多态性和神经生物学改变[513–517]。
MOH患者可出现仪式化用药行为、心理药物依赖和戒断症状,这些被认为与成瘾相关[518–520]。
既往静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)研究表明,MOH患者的奖赏回路失调与物质成瘾者一致[476, 488]。
缰核在成瘾、认知、奖赏、疼痛和镇痛中发挥作用,而SN通过整合感觉、情感和认知输入,并赋予刺激的相关性以进行持续处理来调节信息[521–524]。
本研究旨在探讨MOH合并慢性偏头痛(CM)患者与发作性偏头痛(EM)患者及健康对照(HC)相比,缰核与SN的静息态功能连接。
材料与方法 在MRI扫描前收集临床数据以及患者健康问卷9项抑郁量表(PHQ-9)和广泛性焦虑障碍7项评估量表(GAD-7)。
处理步骤包括:(1)去除前5个时间点,(2)MCFLIRT校正头动,(3)BET(脑提取工具)去除非脑组织,(4)使用4 mm FWHM(半高全宽)高斯核进行空间平滑,(5)使用0.01 Hz高通时间滤波器去除慢漂移,(6)将RS-fMRI数据配准至三维T1加权图像,再配准至蒙特利尔神经学研究所152标准空间。
我们通过将双重回归应用于每位参与者的预处理RS-fMRI数据,构建了个体水平的空间图。
对于每位被试,首先使用先前获得的GICA空间图对个体预处理RS-fMRI数据进行回归,以估计每个成分的网络时间序列矩阵。
获得的50个网络时间序列对每个被试的预处理4维RS-fMRI数据进行回归,以估计被试的网络空间成分图。
结果 MOH + CM组的病程(22.8 ± 8.9,范围:3–40年)显著高于(p < 0.001)EM组(10.8 ± 6.9,范围:0.83–20年)。
MOH + CM受试者的药物过度使用持续时间为7.3 ± 6.4,范围为0.25–17年。
3.5 药物过度使用与成瘾
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MOH + CM组和EM组的视觉模拟评分无显著差异。
MOH + CM患者的PHQ-9抑郁量表评分(8.7 ± 6.7,范围:0–23)显著高于EM(2.4 ± 4.8,范围:0–11)和HC(2.5 ± 2.2,范围:0–6),p值分别为0.018和0.002。
我们发现,与EM和HC相比,MOH + CM受试者的右侧和左侧缰核掩模中缰核-SN功能连接均增强。
讨论 本研究首次调查了MOH + CM和EM患者中缰核与SN的功能连接。
基于独立成分分析(ICA)方法,MOH + CM患者的双侧缰核与SN之间的静息态功能连接较EM和HC增强。
缰核-SN功能连接增强见于MOH合并CM患者,而非EM或HC,也未见在有或无抑郁的MOH + CM亚组之间,这表明这种改变可能与反复头痛发作或药物过度使用相关。
缰核-SN同步神经活动增强可能与MOH的处理过程相关,并可能通过对非特异性感觉刺激的异常过度激活促进MOH的发展或慢性化。
局限性 尽管使用PHQ-9和GAD-7量表作为协变量以尽量减少这些影响,并基于两个量表在MOH患者中进行了进一步的亚组比较,但我们无法完全排除部分功能连接改变可能由抑郁或焦虑引起的可能性。
我们无法得出缰核-SN功能连接增强与MOH发展之间的因果关系。
由于所有受试者均过度使用复方镇痛药,我们无法比较MOH中过度使用不同药物的患者之间的缰核-SN功能连接。
既往基于中国的研究表明,过度使用复方镇痛药和两种以上镇痛药的患者占MOH的近90%[525, 526]。
结论 本研究通过基于ICA的RS-fMRI数据分析,证明了与EM和HC相比,MOH + CM患者缰核-SN功能连接增强。
缰核与SN功能连接增强可能与MOH的发展或慢性化相关。
缰核可能是MOH的指标或治疗靶点,因为它在MOH的多个方面发挥整合作用。
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3 诊断
致谢 本摘要由机器基于Dai, Wei; Qiu, Enchao; Chen, Yun; Xing, Xinbo; Xi, Wei; Zhang, Meichen; Li, Ke; Tian, Lixia; Dong, Zhao; Yu, Shengyuan. 2021年发表于The Journal of Headache and Pain的成果生成。
丘脑亚核在药物过度使用头痛中的体积异常