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  • 基于DTI的胶质瘤患者手术前后脑网络特性分析

    作者:薛莉;陶玲;钱志余;俞宙;孙金洋

    目的 利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)技术构建胶质瘤患者手术前后全脑结构网络和半脑结构网络,基于图论知识对脑网络参数进行定量研究及对比分析,探究胶质瘤及肿瘤切除手术对患者脑网络拓扑特性的影响.方法 构建健康对照组、胶质瘤患者组手术前后全脑和半脑结构网络,定量分析两组大脑结构网络拓扑特性及网络参数,比较分析手术对患者全脑及半脑网络特性的影响.结果 从全脑角度看,患者术后各全局网络参数较正常人均有所降低,但是小世界特性却有所增强,患者各全局参数在术前术后均无显著差异,患者术后的全脑局部参数明显低于术前;在半脑结构网络中,手术前后半脑全局参数无明显差异,而术后半脑全局参数明显低于术前.结论 手术使得脑结构网络的局部脑区发生损伤,但并未对患者全脑及半脑全局参数造成显著影响,研究证实了人类大脑的代偿机制以及功能重组.该研究方法可对胶质瘤患者术后的疾病发展状况以及手术治疗效果评价提供帮助.

  • 人脑连接组学在神经外科中的应用进展

    作者:张艳阳;余新光

    人脑连接组学利用神经影像和电生理技术从宏观层面构建人脑结构和功能连接网络,结合图论的分析方法,刻画脑网络的拓扑属性,进而理解大脑进行信息处理的工作机制[1-2].

  • 抑郁症患者脑结构网络效率属性及与疾病严重程度的相关分析

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;汤浩;阎锐;花玲玲;卢青

    目的 探讨抑郁症患者与健康对照者脑结构的网络效率及节点效率属性的异同,分析抑郁症患者大脑全局信息处理模式和脑区间信息整合效率的改变,及其与疾病严重程度的关系.方法 对27例抑郁症患者(抑郁症组)和36名健康对照者(对照组)进行弥散张量成像扫描,利用解剖学自动标记模板将整个大脑划分为90个区域,同时对全脑进行确定性纤维追踪,构建脑结构二值化网络.并对所得抑郁症组与对照组脑结构网络的效率属性值进行双样本t检验.结果 (1)2组脑网络分别与相匹配的随机网络比较:网络全局效率均与随机网络相似;网络局部效率均大于随机网络.(2)抑郁症组网络全局效率(0.86±0.01)较对照组(0.87±0.01)下降(t=-2.31;P =0.02).(3)抑郁症组节点全局效率属性值较对照组(右侧额上回眶部:0.41±0.04与0.44±0.02;左侧颞中回颞极:0.31 ±0.02与0.33±0.03)下降(t=-3.52、-3.84;P=0.0008、0.0003;通过多重校正).(4)抑郁症组右侧额上回眶部全局效率属性值与HAMD17总分呈负相关(r=-0.46,P=0.02).结论 抑郁症患者与健康人大脑都具有高效经济的“小世界”式的信息处理模式.抑郁症患者脑区间信息整合的能力已受损,且与疾病严重程度呈负相关.

  • 单相和双相抑郁障碍患者脑白质网络全局效率与临床特征的相关分析

    作者:陈建淮;姚志剑;赵可;阎锐;花玲玲;贾凤南;韦秋香;卢青

    目的 探讨单相和双相抑郁障碍患者以及健康对照者脑白质网络节点全局效率属性值的异同并与临床特征进行相关分析.方法 对24例单相抑郁障碍患者(单相抑郁障碍组)、17例双相抑郁障碍患者(双相抑郁障碍组)以及52名健康对照者(对照组)进行弥散张量成像扫描,并采用17项汉密尔顿抑郁量表(17-Item Hamilton Depression Rating Scale,HAMD17)对患者进行临床评估;利用解剖学自动标记模板将整个大脑划分为90个区域,同时对全脑进行确定性纤维追踪,基于复杂理论方法构建脑白质网络;采用单因素方差分析和双样本t检验方法比较3组脑网络节点全局效率属性值的差异,并对差异脑区的全局效率属性值与临床特征进行Pearson相关分析.结果 (1)3组间全局效率属性值差异有统计学意义的脑区包括左侧扣带回前部(F=10.88,P=0.00)以及右侧内侧额上回(F=14.04,P=0.00)、尾状核(F=9.53,P=0.00)、苍白球(F=12.83,P=0.00).(2)单相抑郁障碍组左侧内侧额上回(0.44±0.03与0.47±0.03,t=-3.73,P=0.02)、丘脑(0.44±0.04与0.47±0.04,t=-3.29,P=0.03)以及右侧内侧额上回(0.40±0.02与0.42±0.03,t=-3.30,P=0.03)、右侧苍白球(0.37±0.01与0.39±0.02,t=-5.07,P=0.00)全局效率属性值较对照组下降.(3)双相抑郁障碍组左侧内侧额上回(0.43±0.03与0.47±0.03,t=-4.81,P=0.00)以及扣带回前部(0.47±0.03与0.51±0.03,t=-4.34,P=0.00)全局效率属性值较对照组下降;而右侧尾状核(0.47±0.03与0.45±0.02,t=3.39,P=0.04)全局效率属性值较对照组升高.(4)双相抑郁障碍组左侧扣带回前部全局效率属性值较单相抑郁障碍组下降(t=-3.85,P=0.02);而右侧尾状核(t=3.91,P=0.03)以及苍白球(t=3.75,P=0.04)全局效率属性值较单相抑郁障碍组升高.(5)单相抑郁障碍组左侧扣带回前部全局效率属性值与焦虑躯体化因子分(r=-0.43,P=0.04)呈负相关;双相抑郁障碍组右侧内侧额上回和尾状核全局效率属性值分别与焦虑躯体化因子分(r=-0.49,P=0.04)以及阻滞因子分(r=-0.56,P=0.02)呈负相关,而右侧内侧额上回全局效率属性值与发病年龄(r=0.51,P=0.04)呈正相关.结论 单相抑郁障碍患者前额叶-边缘以及前额叶-基底节神经环路的信息传递效率均下降;双相抑郁障碍患者前额叶-边缘环路的信息传递效率下降,而前额叶-基底节环路信息传递效率代偿性上升.

  • 首次发病和复发抑郁症患者脑白质网络节点度属性对比研究

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;赵可;阎锐;花玲玲;卢青

    目的 探讨首次发病和复发抑郁症患者与健康对照者脑白质结构网络中表示节点连接疏密程度的度属性值异同.方法 对29例首次发病抑郁症患者(首发组)、20例复发抑郁症患者(复发组)、57名健康对照者(对照组)进行弥散张量成像检查,利用解剖学自动标记模板将整个大脑划分为90个区域,同时对全脑进行确定性纤维追踪,构建脑白质结构网络.比较首发组、复发组与对照组,以及首发组与复发组间脑网络节点度属性值的差异;并分析差异脑区与患者临床特征的相关性.结果 (1)首发组左侧壳核度属性值(11.83±2.28)较对照组(13.95±2.33;t=-4.02,P=0.000 13,通过校正)下降;(2)复发组节点度属性值(右侧背外侧额上回:7.80±1.43;左侧壳核:11.75±2.07)较对照组(9.70±2.89,13.95±2.33;t=-3.81、-3.73,P=0.000 31、0.00037,通过校正)下降;(3)复发组右侧背外侧额上回度属性值(7.80±1.44)较首发组(9.62±1.78;t=-3.80,P=0.000 42,通过校正)下降;(4)首发、复发组与对照组脑网络核心节点分布区域类似,其中左侧壳核为共同的核心节点;(5)抑郁症患者右侧背外侧额上回度属性值与抑郁发作次数(r=-0.42,P=0.002 6)、病程(r=-0.41,P=0.003 7)呈负相关.结论 抑郁症患者额叶皮质及壳核的结构连接紧密性下降.其中,壳核在脑网络中处于重要地位,其所连接纤维受损是首次发病和复发抑郁症患者共同的结构改变;而额叶所连接纤维受损与抑郁症患者病程的复发性相关.

  • 早产儿与足月儿脑结构网络属性与模块化特征对比研究

    作者:金超;胡亚杰;李贤军;王苗苗;李彦彦;程燕南;王小玗;陶星星;赵慧芳;杨健

    目的 探讨早产与足月儿脑结构网络属性与模块化特点,并进行对比分析.材料与方法 对20例早产儿(胎龄,30~37孕周)与22例足月儿(胎龄,37~42孕周)进行3D磁共振T1加权成像扫描,利用新生儿脑解剖学图谱将整个大脑划分为122个区域,对其中64个灰质脑区进行脑容积二值网络构建,计算并比较网络属性与模块化特征.结果 两组脑网络属性均具有小世界属性;相较足月儿,早产儿集群系数与局部效率显著降低(P<0.05),且模块化结构不规则.结论 早产儿与足月儿脑结构网络具有小世界属性,但早产儿脑局部信息传递效率低,模块化结构分散,提示其脑区间信息整合能力发育迟缓或异常.

  • 作者:

    关键词:
  • 男性精神分裂症患者脑结构网络小世界属性研究

    作者:李影;陈建淮;阎锐;花玲玲;姚志剑

    目的:探讨男性精神分裂症患者脑结构网络小世界属性的特点。方法:对21例男性精神分裂症患者(患者组)进行弥散张量成像扫描(DTI),利用解剖学自动标记模板(AAL)将整个大脑划分为90个区域,采用纤维分配连续跟踪(FACT)方法构建脑结构二值网络;并与23名健康男性(对照组)比较。结果:两组脑结构网络均具有小世界属性(P =0.47);患者组平均短路径长度较对照组显著增加(P =0.001),经 FDR 校正主要位于右侧颞中回、左侧楔叶、右侧枕中回、左侧扣带回后部、右侧颞上回颞极、右侧颞中回颞极(P 均﹤0.001)。结论:男性精神分裂症患者脑结构形式和信息处理模式都具有小世界属性;但不同脑区间信息传递路径变长,提示其脑结构网络信息传递能力和脑区间信息整合能力受损。

  • 首发抑郁症患者静息态脑结构网络的变化及其意义

    作者:陈旭丹;胡孝朋;陶龙香;梁振;余永强

    目的 探讨抑郁症患者两大脑半球脑结构网络与正常对照者间的差异.方法 选取33例首发抑郁症患者及25例性别、年龄及受教育年限相匹配的正常对照者进行功能磁共振扫描,分析两组受试者脑结构网络之间的差异以及这些脑区间距离与汉密尔顿评分(HAMD)之间的相关性.结果 与对照组相比,抑郁症组右侧眶部额下回与后扣带回、右侧后扣带回与海马旁回、右侧梭状回与楔前叶的脑结构网络间距离显著增加(P <0.005),右侧海马旁回与苍白球的脑结构网络间距离明显缩短(P <0.005),相关分析结果提示这4对脑区间距离与HAMD评分两两相关.结论 抑郁症患者多对脑区结构网络存在异常,在抑郁症的发病机制中发挥重要作用.

  • 基于 DTI 复杂网络的两性大脑差异性研究

    作者:俞宙;陶玲;钱志余;武江芬;赵翠花

    为解释男女大脑差异是如何影响人们的思维和行为的,我们利用DTI复杂网络技术对男女两性大脑的差异性进行了定量分析。将44例健康志愿者分成男女两组,利用磁共振弥散张量成像对志愿者进行扫描和数据采集,通过构建脑白质纤维结构网络,并结合图论知识和复杂网络特征度量参数,对男女大脑结构差异及其在功能上的体现进行分析。对两组志愿者的脑结构网络分析发现,男女两组志愿者均具有小世界属性。结构网络局部参数分析显示,男女在涉及语言、情感、运动、方向感等的脑区具有显著差异。男女两性大脑生理结构的差别确实会导致大脑在功能上出现差别,两性大脑在功能上的差别可认为是两性在负责相关功能的脑区所具有的差异所导致。

  • 2型糖尿病全脑网络的研究进展

    作者:卢静;张延军

    2型糖尿病(T2D)是由胰岛素抵抗引起的慢性代谢性疾病,并可发生脑功能异常.全脑网络能够在整体水平上研究大脑各个脑区之间的交互作用,并揭示与认知功能损伤有关的潜在病理生理机制.快速发展的影像学技术与图论方法结合,结构磁共振成像可根据各个感兴趣区之间灰质体积或皮层厚度的相关性来定义网络的结构连接;弥散张量成像可根据白质纤维的连接数目、密度、概率及各向异性分数等来构建网络模型;脑电图通过记录各个电极间诱发的脑电信号从而构建大脑功能网络;功能磁共振成像通过获得不同节点间神经功能活动的时间相关性来进行网络构建;正电子发射断层摄影则通过测量各个脑区的局部PDG代谢值,进行相关性计算来构建脑PDG代谢网络.

  • 双相抑郁患者脑白质网络介数中心度属性研究

    作者:陈建淮;姚志剑;赵可;阎锐;花玲玲;贾凤南;韦秋香;卢青

    目的 探讨双相抑郁患者脑白质网络节点介数中心度属性值的改变及其与疾病严重程度的相关性.方法 对17例双相抑郁患者、21例健康对照者进行弥散张量成像扫描,利用解剖学自动标记模板将整个大脑划分为90个区域,对大脑进行确定性纤维追踪,基于复杂理论方法构建脑白质网络.对两组脑网络的节点介数中心度属性值进行双样本t检验,并对差异脑区的属性值与疾病严重程度进行皮尔森相关分析.结果 (1)患者组左侧背外侧额上回(0.69±0.40;t=-3.74,P=0.03)、眶部额下回(0.27±0.19;t=-3.62,P=0.03)、扣带回前部(1.45±0.97;t=-3.53,P=0.03)节点介数中心度属性值较对照组下降,而右侧尾状核(1.89±1.02;t=4.08,P=0.02)节点介数中心度属性值较对照组(1.15±0.35,0.49±0.19,2.69±1.15,0.85±0.51)上升;(2)两组脑网络核心节点分布差异主要位于左侧前额叶以及枕叶;(3)患者组左侧背外侧额上回介数中心度属性值与17项-汉密尔顿抑郁量表总分(r=-0.52;P=0.03)呈负相关.结论 双相抑郁患者左侧前额叶皮质在大脑信息传输活动中的重要性发生下降,而右侧尾状核作为信息集散地的能力上升;同时,患者左侧背外侧额上回在整个脑网络信息处理过程中作用地位的下降与疾病严重程度相关.

  • 男性偏执型精神分裂症患者脑结构网络全局效率与精神症状相关性研究

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;阎锐;汤浩;花玲玲;卢青

    目的 探讨男性偏执型精神分裂症患者脑结构网络全局效率属性的改变及其与精神症状的相关性.方法 对27例男性偏执型精神分裂症患者(患者组)、28例男性健康者(对照组)进行弥散张量成像扫描(diffusion tensor imaging,DTI),利用解剖学自动标记模板(automated anatomical labeling,AAL)将整个大脑划分为90个区域,对大脑进行确定性纤维追踪(fiber assignment by continuous tracking,FACT),构建脑结构二值化网络.对所得两组脑网络的网络平均全局效率属性值和节点全局效率属性值进行双样本t检验,并对节点的全局效率属性值与阳性与阴性症状量表(positive and negative syndrome scale,PANSS)各项分值进行相关分析.结果 与对照组比较,患者组脑网络平均全局效率属性值下降(7.87±0.56,8.17±0.56,P=0.005),左侧眶部额上回(P=0.00025)、左侧顶上回(P=0.00011)、左侧楔叶(P=0.00012)、左侧壳核(P=0.00032)节点全局效率属性值下降,均通过FDR校正.患者组左侧壳核全局效率属性值与PANSS总分(r=-0.43,P=0.03)、阳性因子分(r=-0.41,P=0.03)、认知因子分(r=-0.40,P=0.04)呈负相关.结论 男性偏执型精神分裂症患者左额顶枕相关皮质以及皮质下相关结构的信息传输与整合效率的下降与其疾病的发生相关,同时皮质下结构工作效率的下降与精神分裂症患者阳性症状和认知功能损害相关.

  • 抑郁症脑结构网络拓扑特性及其与病程关系

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;汤浩;阎锐;花玲玲;卢青

    目的 探讨抑郁症患者脑结构网络小世界属性和节点介数中心度属性及其与病程的相关性,分析抑郁症患者脑区间纤维连接分布特性及各脑区在大脑活动的信息传递中作用和地位的改变.方法 对27例抑郁症患者、33名正常人进行弥散张量成像扫描(Diffusion Tensor Imaging,DTI),结合基于图论的复杂网络方法构建脑结构网络.结果 (1)两组脑结构网络均具有小世界属性;(2)抑郁症组右侧额上回眶部(P=0.00035,FDR校正后)、左侧壳核(P=0.00054,FDR校正后)节点介数中心度属性值较对照组显著下降;(3)抑郁症组左侧海马节点介数中心度属性值与病程呈显著负相关(r=0.50,P=0.016).结论 抑郁症患者和正常人的脑区及脑区间纤维连接分布均具有小世界属性,但抑郁症患者额叶眶部及纹状体的壳核在与情绪和认知相关活动的信息传递中的中心地位下降.抑郁症患者海马在大脑结构中的中心地位性与病程相关.

  • 精神分裂症患者脑结构网络节点度及其核心节点分布属性研究

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;汤浩;阎锐;花玲玲;卢青

    目的 通过对精神分裂症患者脑结构网络节点度及其核心节点分布属性的探讨,分析患者不同脑区对大脑整体信息传输活动重要性的改变.方法 对22例精神分裂症患者与24例对照者进行弥散张量成像扫描(diffusion tensor imaging,DTI),利用解剖学自动标记模板(automated anatomical labeling, AAL)将整个大脑划分为90个区域,采用FACT(fiber assignment by continuous tracking)方法进行纤维追踪,构建脑结构二值化网络.并对所得两组脑结构网络的网络平均度和节点度属性值进行双样本t检验.结果 (1)患者组的网络平均度属性值(7.82±0.56)较对照组(8.17±0.56)显著下降(P=0 04);(2)患者组节点度属性值(左侧海马:11.41±1.84;左侧海马旁回:6.41±1.33;左侧矩状裂:11.50±2.97;左侧梭状回:8.27±1.83)较对照组(14.43±2.26;8.54±2.15;14.79±2.80; 10.25± 1.36;均P<0.01,均通过FDR校正)显著下降.(3)两组脑结构网络的核心节点分布差异主要位于颞叶以及枕叶.结论 精神分裂症患者颞叶海马结构以及枕叶部分脑区在整个大脑信息传输活动中的重要性发生下降,这些脑区拓扑属性的受损导致患者大脑信息传输和整合能力发生紊乱.

  • 抑郁症患者脑结构网络局部属性与疾病严重程度相关研究

    作者:陈建淮;姚志剑;秦姣龙;阎锐;花玲玲;卢青

    目的 探讨抑郁症患者与正常人脑结构网络节点连接强度、聚类系数和局部效率属性的异同,分析抑郁症患者大脑各区域的局部连接模式和局部信息传递效率改变及其与疾病严重程度的相关性.方法 对24例抑郁症患者、25名正常人进行弥散张量成像扫描(Diffusion Tensor Imaging,DTI),利用解剖学自动标记模板(AAL)将整个大脑划分为90个区域,采用FACT(fiber assignment by continuous tracking)方法进行纤维跟踪,结合基于图论的复杂网络方法构建脑结构网络,并对所得抑郁症患者与正常人脑结构网络的节点局部属性值进行双样本t检验.结果 (1)抑郁症组局部效率属性值(左侧额中回眶部:0.64±0.30、左侧海马:0.57±0.07、右侧海马旁回:0.50±0.15)较对照组(0.88±0.10、0.64±0.06、0.66±0.13,P=0.00098、0.00039、0.00017,通过FDR校正)显著下降;(2)抑郁症组聚类系数属性值(左侧额中回眶部:0.14±0.07)较对照组(0.22±0.06,P=0.000030,通过FDR校正)显著下降;(3)抑郁症组左侧额中回眶部局部效率属性值与HAMD-17总分呈显著负相关(r=-0.48,P=0.02).结论 抑郁症患者大脑额叶相关脑区连接的集团化程度及局部信息传递效率均发生下降,海马结构的局部信息传递效率也发生下降;其中,额叶相关脑区的局部信息传递效率下降导致疾病严重程度增加.

  • 基于DTI的轻型脑创伤早期脑结构网络拓扑特性研究

    作者:曾思;刘亚;郑罡;欧阳林

    目的 基于扩散张量成像(DTI)研究急性期轻型脑创伤(mTBI)患者脑结构网络拓扑属性的变化特征.方法 纳入22例在厦门大学附属东南医院就诊的mTBI患者以及14名性别、年龄匹配的健康志愿者(对照组).所有受试者在1周内完成头部CT、常规头部MRI以及DTI序列扫描.基于部分各向异性分数(FA)矩阵构建DTI脑白质纤维网络,采用复杂网络方法对所构建的脑结构网络进行拓扑特性分析.比较两组间脑复杂网络特征参数,包括聚类系数(Cp)、平均路径长度(Lp)、小世界特性(σ)、局部效率(Eloc)、全局效率(Eg)、节点度(Ki)以及节点效率(Ei).结果 mTBI组和对照组均表现出小世界网络拓扑特性,与对照组相比,mTBI组的小世界特性参数有统计学差异(P<0.05),其中Eg在稀疏度阈值0.05~0.4之间下降,Eloc在稀疏度阈值0.1~0.4之间下降,而Lp在稀疏度0.05 ~0.4之间增大.两组之间结构节点局部效应也有所不同,与正常对照组相比,mTBI组在左侧额下回岛盖部、左内侧额上回、左直回、左尾状核及右侧颞横回这5个脑区Ki下降(P<0.05),在右额上回背外侧、左眶部额上回、双侧额下回岛盖部、右侧辅助运动区、双内侧额上回、左侧眶内额上回、左侧直回、左侧海马、左侧距状沟周围皮层、左侧顶上小叶、左尾状核、右丘脑、右颞横回及左侧颞下回这16个脑区出现Ei的降低(P<0.05).结论 mTBI患者早期脑白质纤维网络仍具有小世界属性,但脑网络的全局和局部连接特征发生了改变,基于DTI的脑结构网络分析方法对早期诊断mTBI及评估预后有一定提示意义.

  • 基于DTI的视神经脊髓炎谱系疾病患者脑结构网络的拓扑属性改变研究

    作者:刘肖艳;邹艳;江婷;康庄;彭洁;艾育华;刘哲星

    目的 探讨视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)患者脑结构网络的拓扑属性特点. 方法 对中山大学附属第三医院神经内科自2014年9月至2017年10月收治的41例NMOSD患者(患者组)及40例年龄、性别相匹配的健康志愿者(对照组)进行弥散张量成像(DTI)扫描,采用确定性纤维跟踪技术构建脑白质结构加权网络,进而计算基于复杂图论分析的脑结构网络拓扑属性,使用非参数置换检验对2组脑结构网络的总体参数及节点属性参数进行对比分析. 结果 2组受试者的脑结构网络均具有小世界属性.患者组脑结构网络较对照组全局效率明显减小,短路径长度明显增加,差异均有统计学意义(P=0.002,P=0.002,FDR校正);患者组与对照组脑结构网络的聚类系数、平均短路径长度、小世界属性值、平均聚类系数、局部效率差异均无统计学意义(P=0.780,P=0.496,P=0.279,P=0.269,P=0.050,FDR校正).与对照组比较,患者组脑结构网络节点效率在额叶(双侧中央前回、右眶部额中回、右岛盖部额下回、右中央沟盖、双侧内侧和旁扣带回)、顶叶(右后扣带回、右顶上回、左顶下缘角回、右角回、右楔前叶)、颞叶(双侧海马、右海马旁回)、枕叶(左楔叶、左枕上回、双侧枕中回、左枕下回)及皮质下区域(右尾状核、右丘脑)明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05,FDR校正). 结论 NMOSD患者脑结构网络存在连接异常.

  • 基于DTI的早期帕金森病伴抑郁患者脑结构网络拓扑属性分析

    作者:苟露斌;张维;郭大静;李传明;钟维佳;周治明;石新琳;陈婷;孙冬

    目的 探讨早期帕金森病(Parkinson's disease,PD)伴抑郁患者脑结构网络的拓扑属性变化.方法 纳入PPMI数据库中84例早期原发性PD患者,其中帕金森病伴抑郁(depression in PD,d-PD)患者28例,帕金森病不伴抑郁(no depression in PD,nd-PD)患者56例,分别进行扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)和T1加权(T1WI)结构成像扫描,构建每个患者的FA加权脑结构网络,采用图论方法分析脑结构网络全局的和节点的拓扑属性,对具有统计学意义的全局属性、节点属性与GDS-15评分进行相关性分析.结果 与nd-PD患者比较,d-PD患者脑结构网络的全局效率和局部效率明显降低,并与GDS-15评分呈负相关(P<0.05);特征路径长度明显增加,与GDS-15评分呈正相关(P<0.05);两组患者均为小世界网络,但两组间小世界属性参数差异具有统计学意义(P<0.05),与GDS-15评分无明显相关性(P>0.05).d-PD患者前额皮质、楔前叶、海马、基底神经节以及小脑部分脑区的节点度明显低于nd-PD患者(P<0.05,FDR校正),除右侧眶部额中回及右侧丘脑外,上述节点的节点度与GDS-15评分呈负相关(P<0.05).结论 d-PD患者存在脑结构网络拓扑属性的异常,并与抑郁症状严重程度相关;前额皮质、楔前叶、海马、小脑等在d-PD的神经病理机制中具有重要作用.

  • 轻度认知障碍的全脑网络研究进展:来自图论的证据

    作者:魏珑;杨澄;王丽嘉;王远军

    轻度认知障碍是介于年龄相关的认知功能减退和痴呆间的一种临床状态.随着神经影像和神经生理学技术的发展,研究者可以无创地获取人脑的结构和功能信息,并利用复杂网络理论构建脑网络.基于图论的研究表明,轻度认知障碍患者在大尺度上具有小世界属性,但网络拓扑结构失调,而这种失调与认知功能显著相关,且网络属性介于阿尔茨海默病和正常被试之间.本文从多模态数据角度回顾了基于复杂网络的轻度认知障碍脑连接的新进展,着重其全脑结构、功能网络失调及联合协变失调的图论证据,并提出目前发展的限制和未来研究方向.

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