STUDY OBJECTIVES Rapid-eye-movement sleep behavior disorder (RBD) is considered a prodromal state of Parkinson's disease (PD). We aimed to characterize patterns of structural brain changes in RBD and PD patients using multimodal MRI. METHODS Thirty patients with isolated RBD, 29 patients with PD, and 56 age-matched healthy controls (HC) underwent MRI at 3T, including tensor based morphometry, diffusion tensor imaging, and assessment of cortical thickness. RESULTS RBD individuals showed increased volume of the right caudate nucleus compared to HC, and higher cerebellar volume compared to both PD subjects and HC. Similar to PD subjects, RBD patients displayed increased fractional anisotropy (FA) in the corticospinal tracts, several tracts mainly related to non-motor function, and reduced FA of the corpus callosum compared to HC. Further, RBD subjects showed higher FA in the cerebellar peduncles and brainstem compared to both, PD patients and HC. PD individuals exhibited lower than normal volume in the basal ganglia, midbrain, pedunculopontine nuclei, and cerebellum. In contrast, volume in PD subjects was increased in the thalamus compared to both HC and RBD subjects. CONCLUSIONS We found convergent patterns of structural brain alterations in RBD and PD patients compared to HC. The changes observed suggest a co-occurrence of neurodegeneration and compensatory mechanisms that fail with emerging PD pathology. Our findings strengthen the hypothesis of RBD and PD constituting a continuous disease spectrum.

中文翻译：

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快速眼动睡眠行为障碍和帕金森病脑结构变化的趋同模式

研究目标 快速眼动睡眠行为障碍 (RBD) 被认为是帕金森病 (PD) 的前驱状态。我们旨在使用多模态 MRI 表征 RBD 和 PD 患者脑结构变化的模式。方法 30 名孤立性 RBD 患者、29 名 PD 患者和 56 名年龄匹配的健康对照 (HC) 接受了 3T MRI，包括基于张量的形态测量、扩散张量成像和皮质厚度评估。结果与 HC 相比，RBD 个体右侧尾状核的体积增加，与 PD 受试者和 HC 相比，小脑体积更大。与 PD 受试者类似，与 HC 相比，RBD 患者的皮质脊髓束显示出增加的各向异性分数 (FA)，几个主要与非运动功能相关的束，以及胼胝体的 FA 降低。更多，与 PD 患者和 HC 相比，RBD 受试者在小脑脚和脑干中显示出更高的 FA。PD 个体的基底神经节、中脑、桥脑桥核和小脑的体积低于正常。相比之下，与 HC 和 RBD 受试者相比，PD 受试者的丘脑体积增加。结论 我们发现与 HC 相比，RBD 和 PD 患者脑结构改变的收敛模式。观察到的变化表明神经退行性变和补偿机制的共同发生，这些机制随着新出现的 PD 病理学而失败。我们的研究结果加强了 RBD 和 PD 构成连续疾病谱的假设。脑桥脑核和小脑。相比之下，与 HC 和 RBD 受试者相比，PD 受试者的丘脑体积增加。结论 我们发现与 HC 相比，RBD 和 PD 患者脑结构改变的收敛模式。观察到的变化表明神经退行性变和补偿机制的共同发生，这些机制随着新出现的 PD 病理学而失败。我们的研究结果加强了 RBD 和 PD 构成连续疾病谱的假设。脑桥脑核和小脑。相比之下，与 HC 和 RBD 受试者相比，PD 受试者的丘脑体积增加。结论 我们发现与 HC 相比，RBD 和 PD 患者脑结构改变的收敛模式。观察到的变化表明神经退行性变和补偿机制的共同发生，这些机制随着新出现的 PD 病理学而失败。我们的研究结果加强了 RBD 和 PD 构成连续疾病谱的假设。观察到的变化表明神经退行性变和补偿机制的共同发生，这些机制随着新出现的 PD 病理学而失败。我们的研究结果加强了 RBD 和 PD 构成连续疾病谱的假设。观察到的变化表明神经退行性变和补偿机制的共同发生，这些机制随着新出现的 PD 病理学而失败。我们的研究结果加强了 RBD 和 PD 构成连续疾病谱的假设。