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癫痫猝死高危人群的静息态功能磁共振低频振幅研究
目的 既往报道认为癫痫猝死(Sudden unexpected death in epilepsy,SUDEP)的直接原因可能是痫性发作相关的心肺功能障碍,但越来越多的研究却发现这种心肺功能的改变很可能是继发于痫性发作后的弥漫性脑功能抑制.但目前痫性发作后脑功能抑制的神经网络基础尚不清楚.探讨运用血氧水平依赖(Blood oxygen level dependent,BOLD)的静息态功能磁共振技术对SUDEP高危人群的神经网络特征进行研究.方法 2012年9月-2013年3月四川大学华西医院神经内科癫痫专科门诊就诊患者纳入SUDEP高危患者13例,低危患者12例,进行静息态磁共振数据采集.采用低频振幅(Amplitude of low-frequency fluctuations,ALFF)作为测量指标,比较两组被试患者的局部静息态脑活动差异.结果 与低危患者相比,SUDEP高危组患者的ALFF值在右侧背外侧额上回、左侧眶部额上回、左侧岛叶及左侧丘脑的部分区域降低,而在右侧内侧和旁扣带回、右侧补充运动区及左侧丘脑的部分区域增高.结论 研究发现SUDEP离危患者确有功能神经网络的异常存在.从神经网络的角度展开对SUDEP的机制研究,为SUDEP的预警提供了可能的影像学标记.
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静息态功能磁共振成像在异氟醚吸入麻醉后认知功能障碍中的应用
本研究拟通过对术后认知功能障碍(POCD)患者ALFF进行分析,观察其静息状态下脑功能活动的差异,为治疗POCD提供新的理论依据.资料与方法2010年7月～2011年3月收治拟在全身麻醉进行腹部及下肢手术患者187例,男132例,女55例,年龄70～98岁,平均77岁,所有患者受教育程度能配合完成神经心理学测试,ASA Ⅱ～Ⅲ级.除外有中枢神经系统病变史,服用苯二氮类药物或各种抗抑郁药史,心血管、神经系统手术史,精神疾病家族史,Alzheimer病及帕金森病病史,酗酒和毒物依赖史的患者.本研究经伦理学委员会批准,所有患者签署知情同意书.
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益肾化浊汤对血管性痴呆患者静息态功能磁共振脑默认模式网络的影响
目的 观察中药益肾化浊汤对血管性痴呆(VD)患者过程中大脑默认模式网络的影响,从脑功能层面探讨益肾化浊汤治疗VD的脑功能机制.方法 8例VD患者服用中药益肾化浊汤,治疗前后分别进行静息态功能磁共振成像检查,将功能影像运用Rest、SPM8、GIFI等软件进行处理,得到大脑默认模式网络变化数据.结果 服药后,8例VD患者右侧额中回、双侧前扣带回、双侧额中回、双侧额上回、双侧额内侧回、右侧角回、右侧颞中回出现连接度增强.结论 观察结果可为VD的中药预防及治疗提供参考.
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针灸穴位的作用及功能机制探讨
穴位是机体病理情况下体表反应点和治疗刺激部位的选择点，具有诊断与治疗两大功能。穴位的研究可从结构与功能两方面入手，两者相辅相成，结构是功能的物质基础，功能是结构的具体表现，因此研究穴位的结构与功能特性，不但对于揭示穴位的本质具有重大意义，而且对于指导针灸临床诊治疾病有重要价值。本文以穴位形态结构的常态性与穴位结构的功能变异性为切入点，探究穴位的实质，从而深入揭示针灸对穴位功能的有序调控规律及其生物学基础，为阐明针灸穴位的本质提供科学依据。
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基于静息态fMRI研究针刺激活关键脑区的思路
回顾近几年的文献,明确对关键脑区进行研究对穴位特异性的界定及脑功能成像研究的深化具有重要意义.在这个基础上,提出界定关键脑区的两种方法:求真法及证伪法,举例说明这两种方法的实际应用,以此说明这两种方法进行关键脑区界定的初步思路.
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针刺健康志愿者太溪穴静息态fMRI脑功能成像研究
目的:运用fMRI技术观察针刺健康志愿者双侧太溪定时脑区的激活/负激活情况,比较针刺前后的差异.方法:15例健康志愿者针刺太溪穴30 min,针刺前和出针后15 min进行静息态fMRI扫描,所得数据进行低频振幅(ALFF)分析.结果:比较针刺前,出针15 minALFF值增强的脑区为右侧小脑后叶下半月小叶、左侧大脑额叶额中回、大脑皮层Brodmann分区(Brodmannarea,BA)10区,未发现减弱脑区.结论:ALFF分析显示脑功能区功能状态的特异性变化可能与太溪穴临床功效的中枢机制相关.
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意识障碍患者静息态脑网络对针刺合谷、太冲穴的反应性研究
目的:探讨意识障碍病人静息态脑网络对针刺合谷、太冲的反应性.方法:以后扣带作为种子点,做全脑静息态功能连接分析,然后对意识障碍病人静息态脑网络在针刺合谷、太冲前后的反应变化进行统计分析,主要是默认网络和额硕网络.结果:默认网络功能连接强度在针刺前后未发生显著变化,后扣带回与额顶控制网络中的额上回及缘上回的拮抗作用在针刺后显著增强.结论:针刺合谷、太冲可能对意识障碍病人负责内外部意识的2个网络之间功能交互具有积极作用.
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基于低频振幅算法的屈光参差性弱视自发脑活动研究
目的 基于低频振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)算法分析屈光参差性弱视和正常对照组的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)图像数据,对比揭示弱视患者脑部自发活动的异常,以及这些异常与弱视视力损失的相关性.方法 在闭眼静息条件下采集22例弱视成年人和21例正常对照组fMRI数据,对fMRI数据进行预处理,计算每个被试脑区的ALFF值.应用双样本t检验对ALFF结果 进行组间分析,采用皮尔森分析弱视不同脑区的ALFF与其损伤的相关程度.结果在屈光参差性成人弱视与正常组有显著性差异的脑区中,脑部自发活动增加的脑区主要分布在颞下回、颞上回、枕叶等区域,脑部自发活动降低的脑区主要分别在小脑后叶、额下回、额上回等区域.首次发现小脑后叶、楔回、枕叶、颞上回和额叶等区域脑区自发活动与弱视损伤有显著相关性.结论 基于低频振幅的静息态磁共振分析是有效的非侵入式脑区同步性异常研究方法,能够反映屈光参差性弱视自发脑部活动脑区异常表现,这些同步性异常表现与视力损失程度有较强的相关性,这些结果对于弱视致病机制模型研究和提出新的治疗方法都有重要启发.
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基于Lasso特征选择的自闭症预测
目的 寻找自闭症(autism spectrum disorders,ASD)的客观生物标记以辅助临床诊断.静息态功能连接(resting?state functional connectivity,RSFC)反映了大脑不同脑区神经活动模式间的时间相关性,研究者常从RSFC中探索识别ASD的生物标记,然而大部分方法还不能有效选出具有识别力的RSFC.本文采用小绝对值收缩与选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,Lasso)来选择ASD组和正常发育组之间具有显著性差异的RSFC特征.方法 首先基于Pearson相关分析提取RSFC特征,并进行阈值化处理保留具有较大正相关值的RSFC.然后采用Lasso方法提取有识别能力的RSFC,后利用支持向量机进行ASD分类,并主要以分类准确率指标对分类性能进行评估.结果 基于Lasso方法进行特征选择后,ASD分类准确率为81.52％,同时找出了能显著区分ASD儿童与正常儿童的RSFC.结论 基于Lasso特征选择的方法提高了对ASD的识别准确率,识别的生物标记有潜力应用于临床诊断.
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基于功能连接的屈光参差性弱视视觉网络损伤研究
目的 基于功能连接算法分析屈光参差性弱视和正常对照组的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)数据,通过对比弱视患者脑部自发活动的视觉网络功能连接异常,揭示其视觉损伤机制.方法 在闭眼静息条件下采集21名弱视成年人和21名正常对照组的fMRI数据,进行去噪、校正等预处理后,计算初级视觉网络、高级视觉网络和视觉空间网络3个典型的视觉网络内和网络间的功能连接系数,并采用双样本t检验进行统计分析.结果 屈光参差性弱视与正常对照组在初级视觉网络中差异无统计学意义,在高级视觉网络和视觉空间网络中差异具有统计学意义,并且它们网络之间的功能连接差异也无统计学意义.结论 基于功能连接的静息态功能磁共振分析是有效的非侵入式脑区功能性连接异常研究方法,能够反映屈光参差性弱视不同视觉网络的自发脑部活动脑区异常表现,对于弱视致病机制模型研究和提出新的治疗方法都有重要启发.
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首发抽动秽语综合征经阿立哌唑治疗前后静息态脑功能成像变化的初步研究
目的：探索首发抽动秽语综合征（Tourette综合征简称TS）儿童经阿立哌唑治疗前后患儿的脑功能变化。方法对20例首发未经治疗患儿使用阿立哌唑进行规范治疗，4周后对患者再次行fMRI检查。静息态fMRI数据处理过程中使用AAL90模板进行脑区划分，使用皮尔森相关构建脑功能连接矩阵，接下来使用Bonferroni 矫正（P＜0．05）构建二值网络。基于图论的方法计算了网络拓扑属性。结果首发TS使用阿立哌唑治疗前后全局属性无统计学差异（P＞0．05）。局部属性方面：左侧嗅皮质、左侧颞上回颞极、左侧颞中回颞极处Degree和gE治疗后显著低于治疗前（P＝0．0150，0．0275，0．0112），且数值趋向接近正常组，使用阿立哌唑治疗后TS组右侧额上回、前扣带回和旁扣带回左右侧、左侧梭状回、左侧角回、左右侧中央旁小叶处Degree和gE显著高于治疗前组；左侧颞上回处Betweenness 治疗后显著低于治疗前（P＝0．0046，0．0300，0．0170，0．0174，0．0040，0．0117，0．0455）；与治疗前相比，左侧额中回、左侧枕下回、左侧中央旁小叶、左右侧尾状核处LocE显著高于治疗前组（P＝0．0096，0．0291，0．0100，0．0314，0．0181）。结论 TS患者存在脑功能异常，并且这些异常可通过药物治疗在一定程度上可以纠正。
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人格特质的功能性磁共振成像研究进展
人格特质在横向比较及纵向变化程度上的差异性不仅对个体日常工作、学习、生活等方面有着重要影响,而且关系到个体心理健康水平的高低.自认知神经科学兴起以来,研究者开始借助功能性磁共振成像(fMRI)技术探讨人格特质与大脑内在功能构造之间的关系,本文就这一领域的研究进展进行综述.
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额颞叶肿瘤患者手术前后大脑网络特性研究
脑肿瘤患者大脑的损伤及手术对大脑认知的影响是目前临床为关注的问题.基于静息态fMRI脑功能分析技术及小世界网络分析方法,研究9例脑额颞叶肿瘤患者的大脑肿瘤对大脑默认模式网络和感觉运动网络的影响,以及肿瘤切除对大脑功能网络特性的改变.首先基于ICA方法,研究肿瘤及手术切除对患者大脑默认网络和感觉运动网络的影响;接着构建肿瘤患者术前术后和正常对照组的小世界网络,对网络的拓扑特性和网络参数进行分析;然后运用介数中心度,求出各组的脑功能网络核心节点,并比较分析患者和正常人、患者术前术后核心节点的变化;后比较分析患者术前、术后默认模式网络和感觉运动网络中脑区的具体变化.研究结果发现,默认模式网络和感觉运动网络神经活动活跃程度降低,证明肿瘤病灶对大脑内源性网络的两个模块造成了明显的损害;患者术后的小世界属性(σ=γ/λ)显著降低(术前:3.591±0.302,术后:3.263±0.174),簇系数显著降低(术前:0.482±0.007,术后:0.454±0.011),并且脑肿瘤使核心节点向肿瘤对侧偏移.默认网络中手术后肿瘤的切除使得右侧脑区(原肿瘤侧)活动变得强烈,右脑介数中心度值明显上升(术前:0.012 5±0.000 5,术后:0.018 4±0.001 0);左脑活动有所缓和,左侧介数中心度值显著下降(术前:0.018 0±0.001 l,术后:0.012 2±0.000 6).术后部分被抑制的节点又重新激活.通过对病人的默认模式网络和感觉运动网络的研究,发现肿瘤对患者大脑功能网络有一定的破坏,术后会有所改善.研究结果表明,由于大脑高级神经皮层的重组性和代偿机制,脑肿瘤患者术后可能出现功能恢复.
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基于多尺度排列熵的精神分裂症MEG信号分析
通过应用多尺度排列熵分析方法对精神分裂症患者和健康正常人的静息态脑磁图(MEG)信号进行信号的复杂性定量分析与对比,发现:在两组样本的多尺度排列熵均值比较中,精神分裂症患者93.82％通道上的多尺度排列熵值高于正常对照组;精神分裂症患者的MEG信号的多尺度排列熵在19个通道上存在显著性差异(P＜0.05,FDR校正),这些差异通道集中分布在脑区上的颞叶和额叶等部位.这个发现与既往的MRI和EEG等神经影像学对精神分裂症的研究结果相一致.这些特征提示MEG信号的复杂性测度或许可以为精神分裂症患者的诊断及判别提供新的辅助参考依据,有助于了解及分析精神分裂症的症状表现及其病理机制,为精神分裂症的病理分析和临床诊断方法的研究提供新的研究思路与途径.
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一种与N-Back诱发脑力疲劳相关的特异性脑电网络结构
探究脑力疲劳引起的静息态脑电网络结构的改变,以及体力疲劳的引入对脑力疲劳相关脑电网络的影响.分别以2-back实验和功率自行车诱发脑力、体力疲劳,采集10名被试脑力疲劳前后以及体脑疲劳前后4种状态下20个导联的静息脑电信号(EEG),进行偏定向相干因果性分析.对被试的脑电网络连接逐个进行威尔科克森符号秩检验,选择PDC值显著性大于阈值的连接赋为1,构建出二值化脑电网络.通过对疲劳前后脑电网络的比较与拆分计算,提取出一个N-back实验下与脑力疲劳相关的特异性脑电网络结构,该网络以额区的FP2导联为中枢节点,呈现出由全脑所有导联指向FP2的规律.在脑力疲劳和体脑疲劳两种疲劳状态下,该网络的连接形式基本保持一致,连接系数分别是4.060 3和4.142 1,没有发生显著改变,所以是一种相对独立、稳定并与脑力疲劳密切相关的功能网络.该方法和结果有望为研究脑力疲劳和探索体脑疲劳交互影响机制提供一个新的视角.
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作曲家大脑的静息态脑功能网络研究
音乐家大脑是认识大脑可塑性机制的天然模型,也是脑影像科学关注的重点研究对象之一.但是,目前针对音乐家的研究,包括对音乐创作方面的脑机制研究,仍以钢琴演奏家为主要研究对象.鉴于创作与表演是两个不同阶段且存在巨大差异,仅以钢琴演奏家作为研究对象对音乐家脑机制的研究是不完整的.专业作曲家是一类特殊的音乐家,他们经历过长期的音乐训练,能够在创造性思维的引领下,结合情感等要素来进行音乐素材的组织.用功能磁共振(fMRI)采集29名作曲家在作曲任务前后的大脑静息态影像,利用独立成分分析方法分离出其脑功能网络中常见的13个成分.采用配对t检验,对比分析作曲前后这些成分的变化.结果发现,在完成作曲任务后,以下脑功能网络连接显著减弱,包括听觉网络(AN)与右侧额顶网络(RFPN)、感觉运动网络(SMN)与突显网络(SN);同时也发现在完成作曲任务后,以下脑功能网络连接显著增强,包括自我参照网络(SRN)与视觉Ⅰ区网络(VN1)、自我参照网络(SRN)与视觉Ⅱ区网络(VN2)、默认模式网络(DMN)与视觉Ⅰ区网络(VN1).这些结果证明,感觉、认知加工等与视觉区域的协调整合在作曲过程中的重要性,对推动音乐家大脑可塑性的认识和音乐创作的脑机制研究均十分有意义.
关键词： 作曲家 静息态 功能磁共振(fMRI) 脑网络 -
强迫症患者的静息态脑功能网络脑电图研究
目的:探索强迫症患者的静息态脑功能网络特征.方法:纳入符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版强迫症诊断标准的门诊患者62例,以及性别、年龄和受教育程度相匹配的正常对照36例.采用耶鲁-布朗强迫量表(Y-BOCS)、贝克抑郁量表(BDI-Ⅱ)、状态-特质焦虑问卷(STAI)评估强迫症患者强迫、抑郁和焦虑症状.所有被试进行静息态脑电波采集,分析5个频段[δ(1 ～4 Hz)、θ(4 ～8Hz)、α(8～15 Hz)、β(15 ～30 Hz)、γ(30 ～48 Hz)]的脑功能网络拓扑属性,其网络属性参数包括标准化的集群系数(Cnml)、标准化的短路径长度(Lnml).结果:在脑电波测查中,5个频段中标准化的集群系数(Cnml)组间差异均无统计学意义(均P＞0.05),当固定阈值cost=12％时,在δ、α、以及β频段,强迫症患者组的标准化的短路径长度(Lnml)小于正常对照组[δ:(1.4±0.2)VS.(1.5±0.2);α:(1.3±0.2) vs.(1.4±0.2);β:(1.4±0.2)vs.(1.5±0.2);均P＜0.05].在强迫症患者组中,所有5个频段条件下,其网络属性参数和与Y-BOCS总分和分量表分之间的相关系数和偏相关系数均无统计学意义(r =0.00～0.24).结论:本研究显示强迫症患者的脑功能网络在δ、α和β频段可能存在“小世界”网络属性的异常.
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健康青少年睡眠剥夺状态下低频振幅变化的功能磁共振成像研究
目的:探讨健康青少年在24 h睡眠剥夺(SD)状态下大脑局部脑区自发活动水平的变化特征.方法:通过网络及海报宣传在社区及校园招募睡眠质量良好的16名健康青少年(男性8例,女性8例;13-20岁)均分别在正常静息觉醒(RW)状态及24 h SD状态下接受注意网络测试(ANT)及静息态功能磁共振成像扫描.利用静息态低频振幅(ALFF)方法分析脑功能活动的特点.对ALFF值差异脑区进行ROC曲线分析,同时分析其与ANT中的准确率、反应时间及漏做率之间的相关性.结果:与RW状态相比,SD状态下ANT结果的准确率较低[(83±12)％vs.(97±4)％,P＜0.05],漏做率较高[(15±11)％vs.(2±7)％,P＜0.05],反应时间较长[(832±134) msvs.(715 ±97) ms,P＜0.05].相对于RW状态,SD状态显示ALFF增加脑区主要位于右侧楔叶(BA 17,BA 18),ALFF减低脑区主要位于右侧豆状核、右侧屏状体、左侧背外侧前额叶(BA 46)及左侧顶下小叶(BA 39).在SD状态,右侧屏状核与正确率呈正相关(r =0.69,P＜0.05),与漏做率呈负相关(r=-0.71,P＜0.05);左侧背外侧前额叶与反应时间呈正相关(r =0.68,P＜0.05).ALFF差异脑区右侧楔叶、右侧豆状核、右侧屏状体、左侧背外侧前额叶及左侧顶下小叶的峰下面积(AUC)分别为0.9、0.8、0.9、0.8、0.9,相应的敏感度及特异度均较高.结论:24h睡眠剥夺引起青少年的功能性神经网络-默认网络、任务正激活网络及高级认知功能相关脑区的功能异常,以及视觉网络的功能代偿.
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静息态下抑郁症患者脑功能与临床症状的相关性
目的: 探讨静息态下抑郁症患者脑局部一致性(regional homogeneity,ReHo)与抑郁症状群的关联.方法: 17名首发重性抑郁症患者与17名性别、年龄、教育程度相匹配的健康者参与了静息态功能磁共振(fMRI)的扫描.将患者的脑ReHo值与其抑郁症状群进行相关分析,设P<0.005,k值≥10为相关具有统计学意义.结果: 抑郁症患者以下症状群与脑区的相关具有统计学意义.焦虑与右前额中部、左脑岛ReHo值呈负相关(r=-0.85,-0.55;均P<0.001);认知障碍与左前额中部、右脑岛ReHo值负相关(r=-0.83,-0.67;P<0.01),而与右海马旁回ReHo值正相关(r=0.90;P<0.01);迟缓与左前额中部、右额下回、右尾状核ReHo值负相关(r=-0.66,-0.67,-0.55;均P<0.001),而与右前扣带回腹侧ReHo值呈正相关(r=0.80,P<0.001);睡眠障碍与左楔前叶、右脑岛ReHo值负相关(r=-0.72,-0.66;P<0.01);绝望感与左后扣带回ReHo值负相关(r=-0.84,P<0.001).结论: 本研究提示抑郁症患者的焦虑、认知障碍、迟缓、睡眠障碍及绝望感症状可能是部分特定的脑神经异常活动的表现.
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抑郁症静息态下注意网络功能连接的病例对照研究
目的:利用功能性核磁共振成像(fMRI)技术,观察静息态下抑郁症注意网络的功能连接.方法:26例符合中国精神障碍分类与诊断标准(第三版)(CCMD-3)单相抑郁症诊断标准,同时符合美国<精神障碍诊断与统计学手册>第四版(DSM-IV)重性抑郁诊断标准抑郁症住院患者及25名年龄、受教育年限匹配的健康对照者参与了静息态fMRI扫描.分别分析抑郁症患者前、后注意网络内区域相互之间低频fMRI信号波动的相关性,以观察抑郁症注意网络的功能连接.结果:与对照组相比,抑郁组双侧前扣带回与丘脑[左侧Z分:(0.58±0.10)vs.(0.64±0.06),P=0.012;右侧Z分:(0.53±0.13)vs.(0.61±0.13),P=0.025]、双侧基底神经节与丘脑[左侧Z分:(0.66±0.07)vs.(0.70±0.05),P=0.043,右侧Z分:(0.64±0.07)vs.(0.71±0.07),P=0.002]、左侧额叶皮层与前扣带回[Z分:(0.51±0.16)vs.(0.63±0.12),P=0.003]、左侧额叶皮层与基底神经节[Z分:(0.59±0.07)vs.(0.65±0.11),P=0.029]、右侧辅助运动区与基底神经节[Z分:(0.57±0.11)vs.(0.64±0.11),P=0.024]、右侧前扣带回与辅助运动区[Z分:(0.54±0.10)vs.(0.61±0.11),P=0.043]、右侧额叶皮层与辅助运动区的功能连接减低[Z分:(0.64±0.10)vs.(0.70±0.10),P=0.028].结论:静息态抑郁症患者注意网络的功能连接存在异常,可能与抑郁症患者认知功能损害,尤其是注意力下降有关.
