慢性颈痛不仅伤身而且伤脑!
(图片来自网络:人类进化史,最终倒在电脑前!)
现代生活方式的改变及生活节奏加快,导致大家工作坐着、吃饭坐着、看电视坐着、打游戏坐着、打麻将也是坐着……
一天除去躺着睡觉,许多人的绝大部分时间都是 坐!着!
然而长期久坐,不仅会增加心脑血管疾病几率,提高2型糖尿病的风险,也会增加颈肩腰背痛的风险。
颈部疼痛不仅表现为颈部的不适、僵硬或颈椎活动受限,严重情况下患者还会发生上肢疼痛或麻木,双手无力或肌肉萎缩等躯体症状。然而,本研究通过脑影像的手段揭示了慢性颈痛还会对大脑活动产生影响!
(文末彩蛋:如何预防慢性颈痛?)
文章亮点
1. 通过对比慢性颈痛患者和正常人群的大脑活动的动态变化,探究颈痛患者的脑功能异常情况,及大脑活动变异性在理解慢性颈痛神经机制中的重要作用;
2. 研究结果表明,慢性颈痛患者大脑动态变化异常区域与负责听觉、视觉、记忆和情绪的大脑区域有关,并且左侧颞下回的动态变化与导致颈部疼痛的因素(工作时长)之间存在关联。
引言
01
慢性颈痛
慢性颈痛(chronic neck pain,CNP)是指超过三个月的颈部疼痛,定义为颈椎椎间盘退行性改变及其继发病理改变累及其周围组织结构。按照受累组织和结构的不同,可分为颈型、神经根型、脊髓型等等,临床症状表现为颈部疼痛不适、僵硬或颈椎活动受限,严重情况下患者会发生上肢疼痛或麻木,双手无力或肌肉萎缩等症状。
颈痛已经成为了仅次于背痛、抑郁和关节痛的第四大致残原因,慢性颈痛的发生和发展可能与遗传、心理(焦虑、抑郁等)、睡眠、吸烟和久坐生活方式有关,是威胁现代人身体健康的慢性杀手。随着现代从事低头工作方式的人群越来越多,人们屈颈的机会不断增加,造成慢性颈痛的发病率逐年上升,发病人群日趋年轻化。慢性颈痛不仅给众多患者带来很大的病痛不适,并随之造成很大的社会经济负担。由于慢性颈痛是长期疾病,对大脑的影响是缓慢且不显著的,故对颈痛患者脑功能障碍的探究还处在比较浅显的阶段。
目前,已有学者利用静息态功能磁共振研究了慢性颈痛患者脑功能改变情况,并发现慢性颈痛患者在双侧额内侧上回和右侧辅助运动区表现出区域同质性异常,以及左侧额中回和双侧杏仁核的功能连接异常等。然而传统基于静息态稳态分析的研究均假设大脑活性在一段时间内是稳定不变的,忽略了大脑活动的时间变化性。本研究利用动态低频振幅震荡(dynamic amplitude of low-frenquency fluctuations, dALFF)探索慢性颈痛患者是否表现出异常的动态局部脑活动,而对这些异常的认识将提高我们对慢性颈痛神经病理学机制的理解,从而促进慢性颈痛更有效治疗的发展。
02
动态低频振幅
动态低频振幅(dALFE)是利用低频振幅震荡(ALFF)指标结合滑动窗方法,可以有效地度量大脑局部自发活动水平随时间变化的情况。其基本原理是将每个体素的磁共振信号时间序列转换成功能谱,然后利用功能谱计算得到信号幅值,即ALFF值,最后对不同的时间节点分别计算每个时间窗下的ALFF值,并利用不同时间窗的标准差值来刻画dALFF变异性。
研究方法
本研究纳入了符合诊疗标准(注)的107名慢性颈痛患者(1位由于数据质量剔除),和57名健康对照(见表一)。患者发病原因主要是由不良生活方式引起,如久坐、长时间使用电子产品等,排除了因器质性病变和精神疾病引起的慢性颈痛患者。所有参与者均为右利手,两组人在年龄上没有显著统计学差异。脑影像数据均采集了3D-T1磁共振结构图像和静息态功能图像,应用Data Processing and Analysis of Brain Imaging (DPABI) 工具包对数据进行预处理,并计算低频振幅震荡(amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)和动态ALFF(dALFF)两种指标。采用修正的双样本t检验探索两组人的组间差异,进一步研究差异区域大脑活动的动态变化与颈痛因素之间的关联,并对结果采用GRF(Gaussian random-field)方法进行多重比较矫正。
结果
颈痛患者与正常对照的ALFF指标和dALFF指标均存在显著组间差异(见表2和表3),且组间差异集中在左颞中回、左颞下回和左角回,均表现出颈痛患者的ALFF值和dALFF变异性降低。此外,dALFF还在左顶叶下缘角回和左枕中回出现与正常对照的显著差异。
进一步来看,左侧颞下回的异常dALFF变异性(图1)与慢性颈痛患者的平均每日工作时间呈负相关(见图2)。
图1 慢性颈痛患者和正常对照组dALFF变异性的差异区域
图2 左侧颞下回dALFF变异性与日均工作时间的相关关系
讨论与结论
本研究结果表明慢性颈痛患者在负责听觉、视觉、记忆和情感的区域中ALFF的时间变异性降低,这可能表明这些大脑区域的灵活性降低。此外,左侧颞下回的异常ALFF变异性与导致颈部疼痛的危险因素即工作时间长度有关。本研究从区域脑活动变异性的角度探讨颈痛的脑功能障碍,为颈痛的神经生理机制提供新的见解。
注:
诊断标准:所有患者均符合中国康复医学会颈椎病专业委员会2010年制定的《颈椎病诊断、治疗和康复指南》中规定的诊断标准。
具有典型的落枕史及颈项强直、疼痛等症状,可有整个肩背疼痛发僵,不能作点头、仰头及转头活动,需要转颈时,躯干必须同时转动或出现头晕症状;影像学检查可正常或仅有生理曲度改变或轻度椎间隙狭窄,少有骨赘形成。
如何预防慢性颈痛?
手机少耍点,电视少看点,电脑少玩点,麻将少打点。。。
如果以上几点都做不到,唯一的解决办法就在玩手机、看电视、玩电脑、打麻将的同时或者之外,做一下这三种预防颈椎病的运动,都有助于预防颈椎病的发生(资料来源:四川大学华西医院公众号):
1. 做颈椎操:
①埋头:尽量把头埋下去,让下巴贴近前胸部;
②后仰:颈部扩伸,尽量把头往后仰;
③左偏:让头去接触左肩;
④右偏:让头去接触右肩;
⑤左旋:旋转头部,视线看左侧方和后方;
⑥右旋:旋转头部,视线看右侧方和后方。
PS:在对着电脑、玩手机、开车等不超过一个小时,将这六个动作重复做3~5遍,能够有效地保护颈椎哦!
2. 趴在床面,保持头颈部位于床面以外,缓慢抬头并后仰,保持数秒后缓慢埋头。重复上述动作5~10次。
3. 练习游泳,蛙泳最好,游泳过程中反复抬头换气可锻炼颈肩部肌肉。
张嘉宝,电子科技大学数学科学学院研究生为本文第一作者;高晴,电子科技大学数学科学学院教授为本文通讯作者。
• 引用本文
Jiabao Zhang, Tao Xu, Linjia Wang, Dan Chen, Lisha Gong, Huafu Chen, Jiali Yu, Ling Zhao, Qing Gao. Dynamic alterations of amplitude of low-frequency fluctuations in patients with chroninc neck pain, Psychoradiology, Volume 1, Issue 3, September 2021, Page 110-117, https://doi.org/10.1093/psyrad/kkab011
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目前我们已经组建了国际化的编委团队,聘任国内外知名专家共 41 名。主编为四川大学华西医院龚启勇教授,电子科技大学 Keith Maurice Kendrick 教授,中国科学院院士、北京大学陆林教授。编委成员具有多学科背景,其中包括中国科学院陈霖院士、苏国辉院士,英国皇家学会会士、英国医学科学院院士、中国工程院外籍院士 Sir Colin Blakemore 教授,英国医学科学院院士 Trevor Robbins 教授,以及美国医学与生物工程院会士 Bharat Biswal、 Gary Glover 教授等知名学者。
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