运动障碍:去甲肾上腺素能活动对焦虑诱导的冻结步态有何影响?

神经科 2022-06-21 04:23:21 次浏览 作者:试着忘记

最近,人们认识到焦虑是诱发步态冻结的重要因素。据报道,情绪障碍,如惊恐发作,发生在雾前和雾中。已经发现焦虑的生理标记(例如心率和皮肤电导的增加)在雾开始之前增加。此外,当使用沉浸式虚拟现实(VR)木板任务诱导焦虑时,雾患者在浏览高架木板时表现出比地面木板更频繁、更严重的冰冻发作。尽管有这些行为观察,仍然有关于支持焦虑和雾之间关系的神经机制的推测。虽然PD焦虑的神经机制尚未完全了解,但焦虑已与网络水平的异常相关联,这与唤醒系统的过度参与是一致的。但是,有必要更深入地了解这些网络级别的异常是如何与肢体之间的协调和冻结变化相关联的。

图1:纸的封面。

尽管众所周知帕金森病(PD)患者存在多巴胺能系统的功能障碍,且多巴胺被普遍认为能促进大脑中有效的系统水平功能,但服用多巴胺能药物只能部分改善FOG,这表明了非多巴胺能病理生理学的突出作用。有充分的证据表明,PD患者的上行唤醒系统存在病理,与威胁反应和焦虑密切相关。一个有希望的候选者是蓝斑(LC),它是中枢神经系统中去甲肾上腺素能神经元的主要中枢。众所周知,LC协调觉醒和自主神经之间的平衡,这导致广泛分布于整个皮质的靶点的去甲肾上腺素释放增加。除了这些紧张效应外,去甲肾上腺素的下游阶段性效应与网络水平整合的增加有关,进而被证明有助于高阶认知功能(如工作记忆)所需的动态皮层相互作用(即串扰)。

与这些有益的认知效应相反,增强的紧张性LC活动被认为与应激反应有关,并通过其在更广泛的交感神经回路中的连接,共同产生生理和神经传递反应的急性变化。通过这些联系,LC被认为在焦虑的病理生理学中起着重要作用。虽然升去甲肾上腺素系统的募集对威胁的正常反应是必不可少的,但有人认为LC的过度活动与适应不良的威胁反应和长期焦虑有关。

此外,LC还与其他PD症状的加重有关。例如,与应激相关的去甲肾上腺素唤醒系统的激活已参与震颤的表现。与这一概念相一致,雾与一些指示交感神经唤起的措施有关,这表明了一种新的机制解释,即焦虑如何通过将大脑转移到更容易受到串扰干扰的状态来为雾的发生‘创造条件’。

这些证据导致了LC过度活动可能导致FOG患者焦虑加重的假说。焦虑继发的去甲肾上腺素增加,会增加整个网络中皮层的反应增益,本质上促进了运动、认知和边缘网络之间的串扰。

因此,悉尼大学的娜塔莎l泰勒(Natasha L. Taylor)等人使用了一种虚拟现实步态范式,通过让参与者浏览虚拟木板,同时收集特发性PD患者的任务型fMRI,并确认步态冻结,已被验证会引起焦虑。

他们发现威胁性条件比非威胁性条件引起更多的冰冻。

图2:论文的结果

使用动态连接分析,他们确定了在威胁条件下运动、边缘和认知网络内部和之间“串扰”的增加模式。

此外,威胁条件与网络高度集成有关。他们证实了这一现象的交叉敏感性,因为在一项辅助实验中,在虚拟现实步态范式的焦虑诱导条件下,瞳孔放大增加。

这一发现代表了一种神经生物学机制,通过这种机制,焦虑相关的交感神经唤醒可以促进分布式皮层网络之间的‘串扰’增加,最终表现为阵发性步态冻结发作。