IF52.7! 南京医科大学韩峰团队研究成果登顶《STTT》,一湾助力帕金森视觉幻觉研究获突破!

帕金森病（Parkinson’s disease, PD）不仅仅是运动障碍，其伴随的非运动症状，特别是视觉幻觉（Visual Hallucination, VH），给患者带来了巨大的痛苦，也给临床诊断和治疗带来了严峻挑战。

传统的 PDVH 评估方法往往依赖于主观报告，这使得其机制研究和干预策略的开发面临重重阻碍。因此迫切需要一种客观、量化的工具和可靠的动物模型来深入理解PDVH的神经生物学基础。

01

新型 PDVH 模型的建立与行为表征

研究者通过给予 PD 模型小鼠盐酸苯海索（benzhexol hydrochloride），成功诱导了幻觉样行为表型，这模拟了临床上 PD 患者因药物副作用或疾病进程出现的幻觉现象，从而建立了可靠的 PDVH 模型（图 1a）。

在此模型基础上，利用 BehaviorAtlas 3D-AI动物行为分析系统对小鼠的自发行为进行捕捉和分析，识别出一种与幻觉发作高度相关的“蜷缩状态”（Hunching），并伴随着长时间的蜷缩姿势、凝视以及伴随的头部抽搐（图 1e-g）。

图 1. 盐酸苯哲索对PD小鼠幻觉表型的药理诱导作用

研究进一步分析了HHS在10秒时间窗内的动态分布，发现PDVH小鼠的HHS出现时间更早。同时，持续时间较长的HHS发作（≥1秒）在PDVH小鼠中显著增加，而这种长时间HHS发作与内侧前额叶皮层（mPFC）CaMKIIα神经元的活动持续抑制相关（图 3a-e）。

这表明PDVH不仅仅是随机的异常行为，而是具有特定序列和时间规律的复杂过程。

图 2. PDVH小鼠幻觉行为状态的定量时间分析

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神经生物学验证

为了生物化学验证盐酸苯扎索诱导的PDVH模型，研究者分析了c-fos在凝视和抽搐发作期间的表达。内侧前额叶皮层（mPFC）和初级视觉皮层（V1）的c-fos激活显著升高，这与临床上PDVH患者枕叶皮层活动增强的观察结果一致（图 3a, b）

图 3. PDVH小鼠的神经生物学验证

03

药物干预：Pimavanserin 治疗消除了PDVH模型中核心行为特征的改变

Pimavanserin (PIM)是一种对 PD 精神病有临床疗效的 5-HT2A 受体反向激动剂。研究者通过给予 PDVH 小鼠 该药物干预，发现 PIM 治疗显著减少了凝视和抽搐的持续时间，但没有减少总体转换频率（图 4b, c）

图 4. PIM药物干预使PDVH小鼠的特征性行为改变正常化

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BehaviorAtlas —— 您的神经行为学研究利器

在本研究中，BehaviorAtlas 3D-AI动物行为分析系统发挥了不可替代的作用。它不仅仅是一个工具，更是神经行为学研究的强大引擎：

高精度捕捉：

通过多视角视频捕捉和深度学习驱动的3D姿态重建，BehaviorAtlas 能够以高时空分辨率精确量化小鼠的精细运动，甚至包括肉眼难以察觉的凝视和头部微动。

无监督学习：

结合UMAP降维和层次聚类，系统能够从复杂的连续行为流中自动识别离散的行为模块和潜在的行为状态，极大地减少了主观性。

多维度分析：

从运动学特征、行为序列到时间动态，BehaviorAtlas提供了全面的分析框架，帮助研究者发现行为背后的深层规律。

适用性广：

无论是帕金森病、癫痫、抑郁症还是其他神经精神疾病模型，BehaviorAtlas都能提供可靠、客观的行为评估，加速疾病机制的理解和治疗方案的开发。