前沿快讯 | 情绪如何“震颤”?认知怎样“绊脚”?

2025-12-20 神经科学论坛 神经科学论坛 发表于上海

安徽中医药大学王共强团队通过多模态研究,揭示消极情绪可加剧帕金森病、威尔森病患者震颤,认知负荷会恶化威尔森病患者步态,阐明情绪 - 认知 - 运动整合环路机制,为神经疾病精准干预提供新方向。

论坛导读:在神经系统疾病领域,运动症状如震颤、步态异常是帕金森病(PD)和威尔森病(WD)等疾病致残的核心问题。传统诊疗多聚焦于运动回路本身的损伤,然而,越来越多的临床观察提示患者的情绪状态显著影响其运动症状的波动。近期,安徽中医药大学神经病学研究所王共强教授团队通过一系列创新性的多模态研究,深入揭示了情绪加工如何特异性调控PD与WD患者的震颤变异性,并探讨了认知任务对WD步态的双重影响。这一系列研究成果不仅深化了对“情绪-运动”交互机制的理解,更为未来开发基于情绪与行为调控的精准干预策略奠定了坚实的科学基础。

从“单纯运动”到“情绪-运动”耦合:震颤的情绪效应被精准捕获

震颤,尤其是姿势性震颤,是PD和WD患者常见的运动障碍,其严重程度常在日常活动中波动。王共强团队敏锐地观察到,情绪波动可能是导致这种变异性的关键因素之一。为此,他们开展了两项深入的研究。

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传统观点常将震颤视为一个相对孤立的运动症状。王共强团队的研究率先打破了这一局限,将目光投向情绪与运动的交互界面。在针对帕金森病的研究中(李佩等,2024;Lin K等,2025),团队首次采用了脑电(EEG)与可穿戴运动传感器同步记录的多模态技术,实时同步记录了患者在观看不同情绪效价(积极、中性、消极)视频片段时的脑电活动与上肢姿势性震颤数据。研究结果发表于国际期刊 IBRO Neuroscience Reports。研究发现当患者暴露于消极情绪刺激时,其震颤的变异性(一种衡量震颤不规则和不稳定性的指标)显著增加。更重要的是,脑电分析显示,这种震颤加剧与大脑特定脑电微状态模式的改变及额叶-中央区theta频段(与情绪调节和认知控制相关)功率的异常升高同步发生。这表明,消极情绪并非仅仅是一种主观感受,它能够快速“重组”大脑网络的动态活动,进而破坏维持稳定运动输出的神经机制。

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几乎同步,团队在威尔森病中验证了情绪效应的普适性并探索了其时空脑动力学特征(张霈竹等,2024;白雪等,2024)。研究同样结合情绪诱发与震颤量化评估,并引入了更先进的脑电微状态分析。脑电微状态反映了大脑全局性神经网络的快速协同活动,是认知与情绪过程的潜在标志物。研究发现,WD患者的震颤参数在负性情绪下同样显著升高。尤为关键的是,特定的脑电微状态(如与注意和情绪加工相关的C类微状态)的持续时间与出现概率,在负性情绪条件下发生了特征性改变,且这些改变与震颤的加剧程度相关。此外,通过回归分析,团队进一步明确了影响WD患者震颤情绪效应的因素,包括角膜K-F环的严重程度、尾状核的磁共振成像(MRI)损伤以及患者自身情绪不稳定的特质。这构建了一个从外周铜沉积标志物(K-F环)、到核心运动-情绪整合脑区(尾状核)损伤、再到瞬时情绪状态与特质的多层次影响因素模型。

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这些研究共同表明,情绪并非仅仅是神经系统疾病的伴随症状,而是能够主动、可预测地调制运动输出(尤其是震颤)的核心因素。其神经基础可能涉及包括前额叶、前扣带回、纹状体(尤其是尾状核)在内的情绪-认知-运动整合环路的失调控。研究结果从多个层面深化了对震颤神经机制的理解:

①环路特异性损伤:研究指出尾状核损伤是震颤的关键影响因素,而非更常提及的壳核或苍白球。尾状核传统上与认知、情感和眼动调控关联更密切,但其也参与运动调节的环路。这一发现提示WD相关的姿势性震颤可能涉及区别于经典帕金森病震颤的神经通路,即与认知-情绪-运动整合功能相关的、以尾状核为枢纽的皮层-基底节环路亚区受累可能更为关键。这为未来利用功能影像学(如fMRI、DTI)深入研究WD震颤的特异性神经网络提供了明确方向。

②精神-运动共病机制:研究明确将情绪不稳定确立为震颤的独立影响因素,超越了传统上将其视为共病或继发反应的观念。这支持了在WD中存在“精神-运动整合障碍”的模型。铜沉积可能同时损害了基底节中处理情绪(通过边缘系统连接)和调节运动的功能区域(如腹侧纹状体),导致情绪波动与运动控制失常在生理机制上交织。这为针对焦虑、情绪不稳进行干预可能同时改善运动症状(如震颤)提供了理论依据,体现了“脑科学”视角下对神经精神系统疾病整体性治疗的理念。

③定量生物标志物的价值:本研究成功将可穿戴传感器技术应用于WD这一罕见病的症状量化,标志着运动障碍评估向数字化、客观化、精细化迈进。RMS-gyr等参数可作为敏感的数字生物标志物,未来在临床试验中用于精确评估药物或康复治疗对震颤的疗效,弥补主观量表的不足,并能实现长期居家监测,具有重要的转化医学前景。

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从“单纯行走”到“双任务挑战”:步态中的认知负荷代价

除了静态的震颤,动态的步态异常是影响患者生活质量的另一大难题。王共强团队将研究延伸至步态领域,特别关注了认知-运动双任务这一更贴近日常生活复杂场景的范式。在发表于 Frontiers in Neurology 的研究中,团队对威尔森病患者进行了系统的认知与步态双任务测试。结果发现,当患者在进行行走的同时执行一项认知任务(如连续减7运算)时,其步态参数(如步速、步频、步态变异性)会出现显著的恶化,表现为步速减慢、步态模式更加不稳定。这种“双任务干扰效应”在WD患者中比健康对照组更为显著,提示WD患者大脑的认知资源储备不足或分配效率下降,在同时处理行走和思考时,运动控制所需的认知资源被挤占,导致步态质量下降。这一发现深刻揭示了步态障碍不仅是腿部肌肉和脊髓控制的问题,更是大脑高阶认知功能(如注意力、工作记忆)与基础运动功能整合失调的表现。

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研究发现,与健康对照组相比,WD患者在双任务条件下表现出更为显著的步速下降、步频改变和步态变异性增加。这表明,WD患者大脑的“认知储备”或“注意力资源”在同时处理行走和思考时显得捉襟见肘,出现了典型的“任务优先”或“任务干扰”现象。行走这一本应自动化的过程,在WD患者中可能需要更多的意识参与和认知资源来维持,当认知负荷增加时,步态质量便显著受损。这项研究将WD的运动障碍问题从单纯的“运动功能”层面,提升到了“认知-运动交互”的整合层面,强调了在评估和康复中需要同时关注患者的认知状态。

方法论创新:多模态融合照亮“黑箱”

王共强团队研究成果的可靠性很大程度上得益于其坚持的多模态研究范式。团队熟练地将临床量表评估、高时间分辨率的神经生理技术(EEG,特别是脑电微状态分析)、高精度的客观运动捕捉技术(惯性测量单元、运动传感器) 以及神经影像学评估有机结合。EEG帮助团队“监听”情绪和认知任务下大脑毫秒级的动态网络重组;运动传感器则客观、量化地记录震颤和步态的细微变化,避免了主观评估的偏差。这种“脑活动-行为输出”同步测量模式,如同为大脑的“指挥”与身体的“演奏”同时录音,使得解析情绪、认知如何具体影响运动成为可能。这些跨疾病的研究共同指向一个核心结论:情绪是调节运动环路兴奋性和稳定性的关键变量,情绪波动是导致震颤及步态障碍症状临床变异性(时好时坏)的重要内在驱动力。

临床启示与未来前景:迈向“心-脑-身”整合干预

王共强团队的系列研究具有重要的临床转化价值:

①评估视角的转变:临床医生在评估和治疗震颤、步态障碍时,需要将患者的当前情绪状态和认知负荷纳入考量。一个患者的症状加重,可能并非源于疾病本身的纯粹进展,而是由焦虑、压力或复杂的环境需求所诱发。

②治疗策略的新靶点:这些研究为发展非药物行为干预提供了坚实的科学依据。例如,针对情绪调节的认知行为疗法(CBT)、正念减压训练,可能通过帮助患者更好地管理负面情绪,间接稳定运动环路,减轻震颤。同时,双任务步态训练(在安全环境下进行行走同时完成认知任务的练习)有望成为康复治疗的新组成部分,旨在提高患者大脑资源分配效率和在复杂环境中的行走能力。

③预后判断的指标:情绪不稳定性和双任务下的步态表现,可能成为预测患者日常生活能力受损程度和康复潜力的有用生物行为标志物。

展望未来,王共强团队的研究方向可能继续向纵深发展:利用更先进的计算模型(如动态因果建模)厘清情绪-认知-运动环路间的因果信息流;开发基于EEG神经反馈的实时干预系统,训练患者自我调节与震颤相关的大脑活动;开展大规模的随机对照试验,验证情绪调节训练和认知-运动整合训练对改善患者运动症状和生活质量的确切疗效。

综上所述,王共强团队的研究标志着对神经运动障碍的理解正从相对孤立的“运动回路”模型,转向更具整合性的“脑网络交互”模型。他们不仅解码了情绪波动影响震颤的神经密码,也指明了步态障碍背后的认知资源瓶颈。这一系列工作犹如打开了一扇新的窗口,让我们看到未来神经系统疾病治疗不仅是“对病给药”,更可能是“对状态调控”——通过调节大脑的情绪与认知状态,来稳定和改善患者的运动功能,最终实现更全面、更人性化的疾病管理。团队未来的研究将继续深化这些机制,并推动相关发现向临床实践转化,惠及广大患者。

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    2025-12-19 梅斯管理员 来自上海

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