步態困難在帕金森病(PD)中很常見，並導致嚴重的殘疾。它們與跌倒風險的增加和生活質量的降低有關。盡管有最佳的藥物治療，但這些症狀會隨著疾病的嚴重程度而逐漸惡化，目前沒有具體的治療方法。

多巴胺替代療法(DART)構成了治療的主流，為選定的步態特征提供了短暫的改善，如步態速度，但會使其他特征惡化，如步態變異性。由於對多巴胺能藥物的反應有限，人們提出了影響PD行走神經控製的其他係統。此外，認知障礙已被證明與患者的早期步態障礙有關。

最近的研究表明，步態障礙在PD的前驅階段也很明顯，導致人們對步態特征作為早期疾病識別和監測的生物標誌物的潛力產生興趣。盡管如此，不同步態參數的神經機製仍然難以捉摸，需要為這種疾病的離散步態問題提供可靠的神經影像生物標誌物。

盡管步態速度可作為步態完整性的整體測量，但概念性的步態模型已被精心設計，最近的工作表明，在不同的步態領域(如步伐和變異性)所包含的離散步態特征與健康老年人的選擇性腦區和網絡有關。然而，在PD中，尚不清楚是否存在與特定步態特征(如步態變異性、不對稱性或與姿勢控製有關的特征)相映射的離散神經網絡，以及這些特征在PD患者中如何受到影響。

[18F]-2-氟-2-脫氧葡萄糖-正電子發射斷層掃描(FDG-PET)和縮放子輪廓模型/主成分分析(SSM/PCA)，一種多變量空間協方差模式分析，已被用於成功地得出與運動障礙、震顫和認知有關的PD代謝輪廓，這些輪廓似乎被治療幹預所調控。 因此，有人認為，在測試新型抗帕金森病療法的效果時，對這些代謝圖譜中由治療介導的變化進行量化，有可能提供一個客觀的結果測量。

藉此，英國Newcastle大學的Hilmar P. Sigurdsson等人，使用FDG-PET和SSM/PCA方法，通過定位與步態特定參數相關的腦區代謝變化，確定PD患者的獨立步態相關腦網絡。

核心假設：(1) 步態控製由獨立的代謝性步態網絡提供服務，這些網絡與不同的步態結果獨立相關;(2) 這些代謝性步態網絡的表達在有步態問題的PD患者中是不同的。

55名早期帕金森病患者和20名年齡匹配的健康誌願者接受了定量步態評估，得出了12個離散的時空步態特征和[18F]-2-氟-2-脫氧葡萄糖-正電子發射斷層掃描測量靜止的大腦葡萄糖代謝情況。采用多變量空間協方差方法確定與PD離散步態特征有關的腦代謝網絡。

在PD中，他們確定了兩個與代謝性步態相關的協方差網絡。第一個與平均步速和平均步長相關(步伐步態網絡)，它涉及額葉皮質的相對增加和減少的代謝，包括背外側前額和眶額、島葉、輔助運動區、丘腦外側、小腦和楔葉。

第二個與擺動時間變異性和步態時間變異性相關(時間變異性步態網絡)，包括感覺運動、頂上皮層、基底節、腦島、海馬、紅核和丘腦內側的代謝相對增加和減少。

相對於健康誌願者，這兩個網絡的表達在PD患者中明顯升高，並且與左旋多巴的劑量或運動嚴重程度無關。

該研究的重要意義在於發現了兩個新的與步態有關的大腦網絡，在靜止狀態下葡萄糖代謝發生了改變。這些步態網絡可以作為PD步態障礙的潛在神經影像學生物標誌物，並促進這些致殘症狀的治療策略的發展。