本文档属于类型a，即报告了一项单一原创研究的学术论文。以下是针对该研究的详细报告：

主要作者及研究机构

本研究的主要作者为Jacquie Baker和Kurt Kimpinski。Jacquie Baker来自加拿大西安大略大学（Western University）的运动机能学院（School of Kinesiology）以及伦敦健康科学中心（London Health Sciences Centre）的临床神经科学系（Department of Clinical Neurological Sciences）。Kurt Kimpinski则隶属于西安大略大学的舒立克医学与牙科学院（Schulich School of Medicine & Dentistry）。该研究发表于《NeuroImage: Clinical》期刊，发表日期为2019年7月。

学术背景

本研究的科学领域为神经影像学与自主神经功能障碍。自主神经稳态依赖于多个脑干核团以及皮质和皮质下结构，这些区域共同构成了中枢自主神经网络（Central Autonomic Network, CAN）。神经源性直立性低血压（Neurogenic Orthostatic Hypotension, NOH）是自主神经功能障碍的一个主要特征，通常由于交感神经反射失效导致。尽管NOH通常与自主神经节后病变相关，但研究表明，即使在这些患者中，中枢自主神经网络的功能也可能受到影响。因此，本研究旨在探讨自主神经功能障碍患者脑干与皮质及皮质下结构之间的功能连接（Functional Connectivity）是否存在异常。

研究流程

本研究包括以下主要步骤：

1. 研究对象：研究纳入了15名健康对照组（平均年龄63±13岁）和15名诊断为NOH的患者（平均年龄67±6岁）。NOH患者包括纯自主神经衰竭（Pure Autonomic Failure, PAF）患者、帕金森病伴自主神经功能障碍（Parkinson’s Disease with Autonomic Failure, PD+AF）患者以及特发性NOH患者。所有患者均接受了标准化的头高位倾斜试验（Head-Up Tilt, HUT）以确认NOH诊断。

2. 数据采集：所有参与者进行了5分钟的静息状态功能磁共振成像（fMRI）扫描，随后进行了三次Valsalva动作（Valsalva Maneuver, VM）。VM是一种通过增加胸内压来诱发自主神经反应的实验方法。在扫描过程中，参与者通过实时视觉反馈确保VM的正确执行。

3. 神经影像分析：使用3T磁共振成像系统（Siemens Magnetom Prisma）进行数据采集。fMRI数据预处理包括头动校正、空间标准化和滤波等步骤。功能连接分析使用CONN工具箱（v18a）进行，以脑干为种子区域，评估其与皮质及皮质下结构的功能连接。

4. 统计分析：通过随机效应模型进行组间对比（对照组 vs. 患者组），并使用错误发现率（False Discovery Rate, FDR）校正多重比较。功能连接的强度通过t值表示，并计算了效应量。

主要结果

1. 静息状态下的功能连接：与NOH患者相比，健康对照组在静息状态下表现出显著更强的脑干与前扣带皮层（Anterior Cingulate Cortex, ACC）、左前岛叶（Left Anterior Insula）、左壳核（Left Putamen）以及双侧丘脑（Bilateral Thalamus）之间的功能连接（p-FDR < 0.005）。

2. Valsalva动作期间的功能连接：在VM期间，健康对照组显示出更强的脑干与左前小脑（Cerebellum 4/5）和双侧后小脑（Cerebellar 9和Left Cerebellar 6）之间的功能连接。此外，脑干与双侧壳核、后扣带皮层（Posterior Cingulate Cortex, PCC）、杏仁核（Amygdala）和内侧前额叶皮层（Medial Prefrontal Cortex, MPFC）之间的连接也显著增强。

3. Valsalva恢复期的功能连接：在VM恢复期，健康对照组表现出更强的脑干与左丘脑、PCC、右壳核、右旁扣带回（Right Paracingulate Gyrus）以及左后小脑（Cerebellar 9）之间的功能连接。

4. 功能连接与自主神经功能障碍的相关性：研究发现，脑干与小脑之间的功能连接与自主神经功能障碍的严重程度呈显著负相关（p < 0.01），表明自主神经功能障碍越严重，脑干与小脑之间的连接越弱。

结论

本研究表明，自主神经功能障碍患者的脑干与中枢自主神经网络（包括小脑、岛叶、丘脑和扣带皮层）之间的功能连接显著减弱。这些发现可能提示脑干功能连接在自主神经功能障碍患者中受损。研究结果支持了两种可能的机制模型：节点压力模型（Nodal Stress Model）和跨神经元传播模型（Transneuronal Spread Model），这两种模型可能部分解释了自主神经功能障碍的病理生理机制。

研究的意义与价值

本研究为理解自主神经功能障碍的神经机制提供了新的视角。通过揭示脑干与中枢自主神经网络之间的功能连接异常，研究为未来的治疗策略提供了潜在的靶点。此外，研究结果还提示，小脑功能障碍可能加剧NOH患者的直立性症状，进一步增加了患者的跌倒风险和病残率。

研究亮点

1. 重要发现：首次在自主神经功能障碍患者中系统性地研究了脑干与中枢自主神经网络之间的功能连接，并发现其显著减弱。
2. 方法创新：研究采用了Valsalva动作作为自主神经挑战，结合fMRI技术，提供了动态的功能连接分析。
3. 研究对象的特殊性：研究排除了中枢自主神经病变的患者，专注于外周自主神经病变的患者，为理解自主神经功能障碍的神经机制提供了独特视角。

其他有价值的内容

研究还探讨了脑干与小脑功能连接与自主神经功能障碍严重程度的相关性，为进一步研究小脑在自主神经调节中的作用提供了重要线索。此外，研究提出的节点压力模型和跨神经元传播模型为理解自主神经功能障碍的病理机制提供了新的理论框架。