2026年2月5日，刘河生教授团队主导的突破性研究成果登顶全球顶级科学期刊《自然》（https://www.nature.com/articles/s41586-025-10059-1），首次揭示并重新定义了帕金森病的核心病变环路——“躯体认知环路”，为帕金森病个体化无创治疗提供了全新靶点与路径。这项研究不仅是对帕金森病理机制的一次颠覆性重塑，更为我们正在推进的“个体化精准脑调控”提供了最坚实的科学基石。

作为“个体脑功能剖分（pBFS）技术”及帕金森病SCAN- Parkinson’s (SPARK)环路刺激治疗的独家转化方，银河脑科学致力于推动脑科学成果走向临床。我们希望通过这篇论文完整解读，帮助更多临床工作者、科研同仁及患者家庭，理解这项成果背后蕴含的治疗范式变革，这既是科学精神的延续，也是银河脑科学推动“精准脑环路刺激治疗”走向临床的初心。

研究背景：

帕金森病（PD）是一种以全身性运动及认知功能障碍为特征的神经退行性疾病。长期以来，传统观点将其局限于大脑特定局部运动区域的受损，但临床医生和患者都知道，事情没那么简单。

帕金森患者往往在这个“运动病”之外，还饱受非运动症状的折磨：严重的焦虑抑郁、顽固的失眠、莫名其妙的疼痛和自主神经功能紊乱。传统的“局部运动受损论”，就像盲人摸象，解释不了这些全身性的复杂症状。

如果帕金森病不仅仅是“动不了”，而是大脑的“指挥网络”出了问题呢？

随着脑科学的突破，研究者愈发认识到，大脑功能障碍往往是网络层面的全局问题。在此背景下，位于初级运动皮层内、与经典运动效应区（手、足、口）交错分布的“躯体认知动作网络”（SCAN）成为了新焦点。其功能横跨了动作执行、躯干运动、大脑唤醒及自主神经调控等多个维度，该网络功能紊乱极可能是导致PD多样化临床表现的核心机制。因此，探究其在PD中的病理特异性、现有临床干预（如药物、深部脑刺激（DBS）、经颅磁刺激（TMS））对该网络的调控机制，以及其作为未来精准神经调控新靶点的潜力，构成了本研究的核心探索方向。

图1 PD相关皮层下核团与SCAN的特异性功能连接

（a）PD患者中SCAN与运动效应区交错的网络模式；（b）六个皮层下核团与SCAN的连接强度均显著高于与运动效应区的连接；（c）SCAN在PD环路中的位置及其与运动效应区的关系示意图

论文概要：

这篇发布于《自然》题为：Parkinson’s disease as a somato-cognitive action network disorder 的研究论文，由刘河生教授、任建勋、王聃红及河南省人民医院王梅云教授共同通讯发表（任建勋、张维为论文共同第一作者）。团队基于863人多模态临床影像数据集，抽丝剥茧，系统证实了PD的核心病理网络为SCAN网络。它为临床治疗带来了三个关键性“实锤”：

第一，抓住了“元凶”。研究发现PD患者存在SCAN网络与皮层下结构（黑质、丘脑底核等）的特异性功能连接过度增强，且这一现象为PD所特有，在其他运动障碍（如特发性震颤、肌张力障碍、肌萎缩侧索硬化）中未出现。

第二，揭示了“共性”。有效治疗（左旋多巴类药物、DBS、TMS、聚焦超声）均能降低这种过度连接。该研究为理解PD及开发精准环路刺激治疗提供了新方向。

第三，定义了“未来”。数据显示，相较于传统的“运动区”盲打，针对个体化SCAN靶点进行无创刺激治疗，疗效显著提升。这为未来从“局部试错”迈向“精准环路干预”提供了直接证据。

结果阐述：

研究整合了11个独立数据集，共863名受试者，包括PD患者、健康对照及其他运动障碍患者。采用静息态功能连接（RSFC）分析、皮层电生理记录（ECoG）、深部脑刺激（DBS）诱发响应、个体化功能剖分定位（pBFS）等技术，从多个维度探究SCAN在PD中的角色及其在治疗中的变化。

01 PD核心深部核团均与SCAN特异性连接

通过种子点RSFC分析发现，既往PD病理机制分析中已识别的六个关键皮层下核团（黑质SN、丘脑底核STN、丘脑腹中间核VIM/CM、苍白球内侧部GPi、苍白球外侧部GPe、壳核putamen），均体现出与SCAN环路的功能连接显著强于与运动效应区（脚、手、口）的功能连接（图1）。这提示PD相关的皮层-基底节-丘脑环路本质上是与SCAN连接的环路（SCAN-Parkinson’s (SPARK)环路），而非单纯的运动网络。

02 SCAN皮层下过度连接是PD的特异性病理机制

与健康对照组相比，PD患者在SCAN与上述六个皮层下核团之间的RSFC显著增强（图2）。这种过度连接具有特异性：在其他运动障碍（特发性震颤、肌张力障碍、肌萎缩侧索硬化症）中未出现，且仅发生在帕金森病患者中。此外，SCAN- Parkinson’s (SPARK)环路过度连接的程度与运动症状、认知功能、焦虑抑郁评分具有显著相关性，提示其临床意义。

图2 SCAN- Parkinson’s (SPARK)-皮层下过度连接的组间比较

（a）左：PD患者静息态功能连接图；中：特发性震颤静息态功能连接图；右：健康对照静息态功能连接图；（b）左：PD患者静息态功能连接图；中：肌萎缩侧索硬化症静息态功能连接图；右：健康对照静息态功能连接图；（c）左：手部肌张力障碍静息态功能连接图；中：喉部肌张力障碍静息态功能连接图；右：健康对照静息态功能连接图；右侧均为连接强度柱状图

03 从现象到本源：SCAN- Parkinson ’s(SPARK)环路揭示PD多种治疗手段的共同起效机制

研究发现，DBS手术无论是STN、GPi还是VIM靶点，其有效的刺激区域均与SCAN的功能连接最强，显著高于与效应器区域的功能连接（图3）。ECoG记录进一步证实，当刺激STN时，在大脑皮层记录到的反应最强的电极主要集中于SCAN- Parkinson’s (SPARK)区域，其比例显著高于传统的运动效应区（图4）。这表明DBS本质上是通过调控SCAN- Parkinson’s (SPARK)环路发挥治疗作用。

图3 有效DBS靶点的功能连接均集中于SCAN

（a）DBS“甜区”图谱：PD常用DBS靶点的“甜区”概率图，即最常带来显著疗效的刺激区域，包括：丘脑底核（STN，绿色）、苍白球内侧部（GPi，蓝色）和丘脑腹中间核（VIM，红色）；（b）DBS“甜区”与SCAN网络的特异性连接：DBS各靶点与SCAN网络的功能连接强度均极显著地高于其与脚、手、口等运动效应区的连接强度

图4 深部脑刺激（DBS）在SCAN网络中诱发的皮层响应

（a）实验设计与电极布局；（b）响应电极分布：将刺激后反应最强的15%ECoG电极（即“响应电极”）投射到大脑皮层表面。紫色圆点代表SCAN区域电极，蓝色圆点代表位于运动效应区电极；（c）SCAN网络与运动网络的平均皮层诱发电位曲线。在刺激后10毫秒的时间窗口内，SCAN电极的振幅显著强于运动区网络电极（灰色阴影区域表示具有统计学差异的时间段）

纵向随访显示，STN-DBS术后患者SCAN与PD相关皮层下核团（SCAN- Parkinson ’s(SPARK)）的过度连接逐渐降低，且连接降低程度与UPDRS-III评分改善显著相关（图5）。

图5 STN-DBS对帕金森病SCAN- Parkinson ’s(SPARK)环路过度连接的影响

（a）DBS电极与刺激范围；（b）刺激靶点验证；（c）STN-DBS手术前后（基线及术后1、3、6、12个月）患者的运动症状评分（MDS-UPDRS-III）显著改善；（d）治疗前后SCAN与皮层下核团之间的功能环路（SCAN- Parkinson ’s(SPARK)）连接强度变化：治疗前PD患者（紫色柱）的SCAN- Parkinson ’s(SPARK)环路连接强度显著高于健康对照（HC，条纹柱）；治疗后DBS术后（粉色柱），过度连接在1、6、12个月时均出现显著下降；（e）皮层连接模式的可视化

在左旋多巴药物治疗中，用药后PD的运动症状显著改善，且SCAN- Parkinson’s (SPARK)环路过度连接显著下降（图6）。

图6 多巴胺能药物可改善SCAN- Parkinson ’s(SPARK)过度连接

（a）临床症状的改善：患者服用左旋多巴后，其运动症状（MDS-UPDRS-III）得到显著的改善；（b）直接对比服药前（OFF）与服药后（ON）状态，SCAN-PD相关皮层下核团（SCAN- Parkinson ’s(SPARK)）功能连接强度在用药后显著降低

丘脑磁共振引导聚焦超声（MRgFUS）VIM靶点越接近SCAN在丘脑中的功能“热点”，PD患者运动症状改善越明显（图7）。

图7 聚焦超声靶点距SCAN“热点”越近，临床疗效越好

（a）治疗原理示意图；（b）患者毁损灶的重叠图谱；（c）个体化靶点与疗效的关系：实际毁损灶的位置离个体自身的SCAN功能“热点”越近，患者的临床症状改善就越明显。（d）典型案例对比：患者#6：实际靶点（黑圈）与SCAN最优靶点（绿圈）距离很近（2.83 mm），其临床改善非常显著（评分改善17分）；患者#5：两个靶点距离很远（12.81mm），其临床改善微乎其微（评分改善-1分）

在此基础上，研究团队进一步检验了直接靶向SCAN的非侵入性神经调控（TMS）策略。在一项随机、盲法设计的临床试验中，36例帕金森病患者分别接受靶向SCAN或靶向传统运动区的TMS治疗。结果显示，两组患者症状均有所改善，但靶向SCAN组的症状缓解更快、幅度更大，在两周内的疗效约为传统运动区靶点的两倍。且靶向个体SCAN的TMS能够显著降低皮层SCAN—PD相关皮层下核团（SCAN- Parkinson ’s(SPARK) 环路）的过度连接（图8）。

图8 靶向个体SCAN的TMS治疗优于个体运动效应区

（a）个体化SCAN与运动效应区靶点示意图；（b）SCAN组在2周个体化TMS治疗后MDS-UPDRS-III评分下降更显著；（c）治疗后SCAN- Parkinson ’s(SPARK)环路过度连接降低

结论与展望

本研究通过大样本数据，综合多模态影像、电生理、药物与神经调控证据，系统证实：PD的核心病理并非单纯的运动区损伤，而是以SCAN为核心的SCAN- Parkinson ’s(SPARK) 环路功能障碍。这一发现首次为药物治疗、深部脑刺激、无创脑刺激等多种PD疗法提供了统一的环路机制解释框架（图9）。

图9 PD多种治疗手段均作用于SCAN- Parkinson’s (SPARK)

其核心贡献在于：

提出新的病理模型：SCAN-PD相关皮层下核团（SCAN- Parkinson’s (SPARK)）的过度功能连接是PD区别于其他运动障碍的特异性网络标志，与临床症状广泛相关；

揭示治疗共同机制：不同治疗方式（药物、DBS、TMS、超声）均通过调节SCAN- Parkinson’s (SPARK)环路发挥疗效，为“脑网络疗法”提供了理论依据；

开辟治疗新靶点：个体化SCAN靶点为无创神经调控（如TMS等）提供了新方向。

未来PD的治疗将从“局部核团调控”转向“个体化脑网络调控”。结合个体化的脑功能剖分定位技术，未来的临床干预将有望实现更精准、自适应、症状特异性的调控，真正推动PD治疗向“精准神经环路医学”迈进。