运动准备和执行的全脑功能磁共振研究

目的研究各运动相关脑结构在运动准备和执行过程中作用。方法采用事件相关功能磁共振成像技术对12名右利手健康受试者在延时序列手指运动过程中全脑的功能活动进行记录,作出与运动准备和运动执行有关的脑激活图以及时间信号强度反应曲线。结果与运动准备有关的激活主要集中在双侧运动前区（PMC）前部,双后顶叶（PPC）,双侧辅助运动区（SMA）前部;与执行有关的激活区主要集中在对侧初级运动区（M1）,双侧辅助运动区（SMA）体部,小脑皮层在运动准备及执行过程中均有激活。而从基于单像素分析的时间信号强度反应曲线表明上述区域在运动准备及执行过程中均有不同程度的激活,但在不同的脑区有不同的分布特点。结论人脑运动相关区域不同程度地参与了运动准备与运动执行,但靠近初级运动皮层的初级运动区以参与运动的执行为主,而属远离初级运动区的次级运动皮层则更多参与了运动的准备过程。     

参与随意运动脑区的一侧化分布

目的:系统研究右利手被试者执行右手手指序列运动时,全脑运动有关区域的一侧化特点.方法:利用事件相关功能磁共振成像(fMRI)技术,结合右手手指的序列运动任务,研究8名右利手被试者脑区激活的一侧化特点.使用AFNI软件的反卷积程序生成激活图,计算一侧化指数并进行统计检验.结果:所有运动脑区,包括先前认为只与运动准备有关的区域,都参加了执行过程.从激活图上看,大脑各运动区激活呈左侧化,小脑激活呈右侧化特点.进一步的统计检验发现,大脑的初级运动区(M1)、辅助运动区(SMA)、后顶叶(PPC)激活呈左侧化趋势,运动前区(PMC)、扣带回、基底神经节(BG)一侧化不明显,小脑呈右侧化.结论:虽然运动脑区激活的一侧化特点在个体间表现细微的差别,但仍可见一侧化趋势.以往研究只在个别区域观察到一侧化激活特点,可能与任务难度和实验设计方式等有关.     

动词生成任务相关脑区的功能磁共振成像研究

目的：观察动词生成任务过程中的fMRI脑激活情况,分析各脑激活区在动词生成任务中的作用。方法：对23例正常志愿者进行组块设计的动词生成任务fMRI,试验中要求被试者根据给出的单字名词,组成一个相关的动词词语。fMRI扫描采用GE公司1．5T磁共振仪。采用SPM2软件对试验数据进行预处理和统计分析,将激活区叠加于MNI标准模板脑,观察有统计学意义的体素所在的脑区及其MNI坐标,记录激活区的激活强度。结果：动词生成任务的主要激活区包括：Broca区和左侧岛叶部分皮层;右侧额下回后部和部分岛叶皮层;双侧运动前区（以左侧为主）;双侧辅助运动区;左侧扣带回前部;左侧顶后皮层;两侧丘脑;两侧基底节区;双侧小脑半球（以右侧为主）;左颞下回;两枕叶也见散在激活,但强度较弱。结论：动词生成任务可有效激活与语言输出功能有关的相关脑区,这些脑区可能是语言输出功能的神经网络基础。     

3.0T功能磁共振成像研究汉语词和实物图编码加工

目的 通过功能磁共振检测实物图和汉语词编码加工相关脑区,研究两者异同点,进一步探讨两者相对特异性脑机制.方法 被试为12名健康成人,实验材料为汉语实义词和实物图,被试执行任务同时进行功能磁共振全脑扫描,利用SPM5软件对功能数据进行相关统计分析.结果 汉语词相对特异性激活额岛叶大脑前部皮层,包括左侧额下回岛盖部和岛叶后部、双侧前额背外侧皮层、右侧额下回后部、额上回内侧皮层、右侧颞极外侧皮层和左侧尾状核.实物图相对特异性激活颞枕叶大脑后部皮层,包括双侧海马及海马旁回前部、顶后皮层、颞枕区皮层和右侧杏仁体.汉语词和实物图加工共同激活双侧前额背外侧皮层、前扣带回、前辅助运动皮层、顶叶皮层、双侧海马及海马旁回后部、右侧额下皮层和双侧颞枕区外侧皮层.结论 汉语词和实物图编码加工共同涉及情景记忆和语义加工相关脑机制;汉语词更多涉及额岛叶大脑前部语言加工相关皮层,而实物图更多涉及颞枕叶大脑后部非语言性空间信息加工相关皮层.     

发作性运动诱发性运动障碍患者运动功能的fMRI研究

目的：比较发作性运动诱发性运动障碍（PKD）患者与正常被试者在运动准备和执行过程中大脑激活差异，尤其是皮层下结构。方法：利用事件相关功能磁共振成像（fMRI）技术，结合运动准备和执行任务刺激，使用AFNI软件的反卷积程序生成激活图。结果：PKD患者在运动准备阶段脑区激活较正常人少，其中基底节无激活。执行阶段，除双侧初级运动皮层，其余脑区激活也较正常人少，但不如准备阶段明显。结论：PKD患者在发作间歇期无论准备或执行运动任务，大脑运动环路均表现异常功能状态。此类运动障碍的发生可能是抑制功能的减弱引起的。     

皮层下卒中患者强制性使用运动疗法康复机制的功能磁共振研究

目的 通过功能磁共振检查,探讨皮层下卒中患者强制性治疗(CIMT)的康复机制.方法 对5名皮层下脑卒中后3～9个月的患者,在CIMT前行一次脑功能性成像(BOLD-fMRI)、扩散张量成像(DTI)检查及两次临床评分,在治疗后再行一次BOLD-fMRI及临床评分.对实验数据行后处理.结果 5名患者的扩散张量纤维束成像(DTT)上可见皮质脊髓束部分中断.患侧与健侧皮质脊髓束的部分各向异性(FA)值和表观扩散系数(ADC)值有显著性差异(P＜0.05).BOLD-fMRI发现:患者CIMT前,患手与健手运动时激活体素数经配对t检验,显示差异有显著性(P＜0.05).患者CIMT前、后,患手运动时激活体素数进行前后测量设计的方差分析显示差异有显著性(P＜0.05).在CIMT前:健手运动时,对侧感觉运动皮质及同侧小脑激活,部分患者运动前区及其他运动区激活;患手运动时,多数患者对侧感觉运动皮质激活,双侧次级运动区(运动前区、辅助运动区等)激活,双侧或同侧小脑激活.在CIMT后:健手运动时,与治疗前无明显变化;患手运动时,双侧大脑半球激活的体素数显著减少并向正常激活模式集中,伴双侧或同侧小脑激活.结论 皮层下脑卒中后3～9个月的患者发生了脑功能重组.皮质脊髓系统完整性的损害与残余运动系统的重组有关.CIMT可以促进脑功能重组,并产生运动功能改善.     

早期帕金森病触觉刺激异常激活脑区意义初探

目的:探求原发性帕金森病(PD)触觉功能脑区异常激活程度是否与病情严重度直接相关;对PD触觉脑功能改变与尾状核功能缺陷间的联系提供可能的影像学依据;对前额叶的激活在PD脑功能机制中所起的作用做出可能的解释.方法:21名早期PD患者,平均年龄(60.43±9.65)岁;22名年龄相匹配的正常志愿者,平均年龄(59.23±11.12)岁.所有患者进行统一PD量表(UPDRS)评分,以评价病情严重程度.首先通过触觉任务的fMRI研究,确定PD患者相较于正常人激活增强和减弱的脑区.接着将上述脑区作为感兴趣区(ROI),提取出每个PD患者执行触觉任务时各ROI平均BOLD信号强度,并计算信号变化百分比.将各ROI的信号变化与患者病情严重程度作相关分析,同时作ROI之间相关分析.结果:PD患者右侧初级感觉及运动区,右侧辅助运动区,双侧楔前叶,双侧枕叶视觉皮层,左侧颞中回及双侧尾状核的激活较对照组降低;右侧前额叶及右侧尾状核激活较对照组增高.右侧辅助运动区的信号变化与UPDRS评分呈负相关.双侧尾状核与异常激活脑区的信号变化呈现正相关.右侧前额叶与激活降低脑区的信号变化呈现正相关.结论:早期帕金森患者接受触觉刺激时,辅助运动区的信号改变可以提示病情严重程度.尾状核在PD触觉神经功能改变中应该起着重要作用.前额叶激活增加的原因可能并不是代偿作用,而更可能是PD患者神经功能损害的一种体现.     

脑功能磁共振成像对书写痉挛症临床分析与诊疗的价值分析

目的:旨在应用脑功能磁共振成像研究患者书写痉挛时脑功能异常功能活动区域的临床特点。方法:收集接受局部肉毒毒素治疗的书写痉挛症患者11例,应用对治疗前与治疗后执行书写任务时脑功能活动分别行全脑扫描,采用AFNI软件对数据进行分析计算信号变化并比较治疗前后的平均脑激活图。结果:治疗后书写痉挛患者患侧手对侧脑部的激活区减少的区域为第1运动区、第1感觉区、运动前区以和双侧岛叶,对侧丘脑和同侧小脑的激活部分减少,激活增加的部位为辅助运动区。结论:书写痉挛患者产生肌张力障碍与基底节-丘脑-皮质环路功能失调相关。     

脑卒中后运动神经网络重组的横向功能磁共振研究

目的利用功能磁共振成像研究运动功能不同程度恢复卒中患者被动运动任务时大脑的激活差异。方法对20例卒中患者分别行双侧腕关节被动运动的功能MRI扫描,采用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位。结果不同恢复程度的卒中患者患肢腕关节被动运动激活脑区不同:恢复较好者,以对侧感觉运动区(SMC)、同侧小脑、双侧辅助运动区(SMA)激活显著;恢复不好者,远隔部位激活较显著。患者健肢激活脑区及面积均未见明显差异。结论对侧SMC及SMA对运动功能恢复起至关重要的作用;健侧大脑半球的代偿作用对患肢运动功能的恢复影响较大。     

两种语言任务脑功能区激活的功能磁共振成像比较

目的 对照两种不同模式语言任务的血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD fMRI)脑功能区激活图,探讨这些功能区在语言加工过程中的意义.方法 对8名右利手健康志愿者,分别在执行图片命名及词语联想任务时进行BOLD fMRI扫描.所得原始图像数据经神经功能影像分析软件处理,生成两种任务的脑激活图后进行对照研究.结果 词语联想激活的脑区主要有双侧额叶内侧面辅助运动区(SMA)、双侧中央前回运动区(BA6)(左侧较右侧显著)、左侧枕叶皮层(BA18、19)、左侧额叶下回(BA45、47)、左侧岛叶(BA13)、双侧小脑上部.图片命名激活的脑区主要有双侧额叶内侧面SMA区、左侧额叶下回(BA44)、双侧枕叶上中部皮层(BA18、19)、双侧中央前回(BA6)、双侧小脑上部.图片命名激活枕叶的范围比词语联想明显;而词语联想对语义语音加工相关脑区的激活比图片命名明显,且具有明显的优势半球偏侧化特征.结论 上述两种语言任务能激活参与语言加工的由多个脑区组成的神经网络.两种语言任务的脑区激活特点反映了各自具有相对独特的认知成分及加工过程.     

FUNCTIONAL MAGNETIC RESONANCE IMAGING STUDY OF THE BRAIN IN PATIENTS WITH AMYOTROPHIC LATERAL SCLEROSIS

Objective To study the activation changes of the brain in patients with amyotrophic lateral sclerosis （ALS） while executing sequential finger tapping movement using the method of blood oxygenation level dependent （BOLD） functional magnetic resonance imaging （tMRI）. Methods Fifteen patients with definite or probable ALS and fifteen age and gender matched normal controls were enrolled. MRI was performed on a 3.0 Tesla scanner with standard headcoiL The functional images were acquired using a gradient echo single shot echo planar imaging （EPI） sequence. All patients and normal subjects executed sequential finger tapping movement at the frequency of 1-2 Hz during a block-design motor task. Structural MRI was acquired using a three-dimensional fast spoiled gradient echo （3D-FSPGR） sequence. The tMRI data were analyzed by statistical parametric mapping （SPM）. Results Bilateral primary sensorimotor cortex （ PSM）, bilateral premotor area （ PA）, bilateral supplementary motor area （SMA）, bilateral parietal region （ PAR）, contralateral inferior lateral premotor area （ ILPA）, and ipsilateral cerebellum showed activation in both ALS patients and normal controls when executing the same motor task. The activation areas in bilateral PSM, bilateral PA, bilateral SMA, and ipsilateral cerebellum were significantly larger in ALS patients than those in normal controls （ P 〈 0.05 ）. Extra activation areas including ipsilateral ILPA, bilateral posterior limb of internal capsule, and contralateral cerebellum were only detected in ALS patients. Conclusions Similar activation areas are activated in ALS patients and normal subjects while executing the same motor task. The increased activation areas in ALS patients may represent neural reorganization, while the extra activation areas in ALS patients may indicate functional compensation.     

维持手肌张力功能磁共振成像研究

目的:运用fMRI技术观察右利手志愿者在单手握拳维持一定肌张力情况下脑功能区的激活情况。方法:对13名志愿者分别进行左右手持续握拳维持肌张力下的fMRI实验。采用SPM99对fMRI数据进行后处理及功能区定位。结果:右手握拳维持肌张力激活左侧初级运动皮层区(primarymotorcortex,M1)、初级体感觉皮层(primarysenso-rycortex,S1)及右侧小脑半球。左手握拳维持肌张力激活右侧M1及S1,右侧辅助运动区(supplementarymotorarea,SMA)和左侧小脑半球。结论:握拳维持一定静态肌张力状态下的脑部激活情况与动态弹指运动相似,但初级感觉皮层也明显激活,运动前区无激活。各功能区协同作用,参与对肌张力的维持。     

小脑语言功能的fMRI初步评价

目的利用磁共振功能成像（fMRI）技术初步探讨小脑的语义辨别功能。方法共9名受试者参加实验,fMRI刺激模式为Block Design,刺激材料通过听觉呈现,基线静息期要求受试者被动听机器扫描时的声音,以此作为控制任务。共进行两次实验,实验1任务期要求受试者仔细听无意义假词词组。实验2任务期要求听真词词组,并对词性（具体词还是抽象词）做出心理判断。结果所有受试者均完成了实验要求,且头动范围小于一个像素大小。fMRI实验1激活的脑区包括：双侧颞上回（包括Brodmann第22区、42区）、双侧额下回、双侧运动区及左侧角回。fMRI实验2激活的脑区包括：双侧颞上回（包括Brodmann第22区、42区）、双侧额下回、双侧运动区及左侧角回、右侧小脑半球。在左侧额下回激活的强度和范围上,实验2明显〉实验1。结论f胀I对小脑语言功能研究具有很大的价值,通过9例正常人研究发现小脑的激活与词语语义辨别有关。     

数字短时记忆脑区定位的功能磁共振研究

目的 通过功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术研究健康人脑处理数字短时记忆的的脑区激活情况.方法 12名右利手健康被试者进行一项数字短时记忆任务作业的同时进行fMRI扫描,试验采用组块设计并采用统计参数图(SPM99)软件进行数据分析和脑功能区定位.结果 12名被试者数字短时记忆任务的正确率为(86.74±6.36)%.组分析统计阈值设定为P<0.0001时,大脑皮层所激活的脑区有双侧枕叶、额叶、顶叶,皮层下结构有纹状体的激活;其中双侧枕叶的激活最为显著.结论 人脑处理数字短时记忆信息是由大脑皮层下结构与大脑皮层一起共同完成的,并以语音和视觉双重编码.     

外周神经损伤后大脑运动皮层局部调整的功能磁共振研究

目的利用功能磁共振方法观察全臂丛神经损伤以后,大脑初级运动皮层的动态变化,探讨可能的机理。方法经临床检查和手术证实全臂丛神经损伤患者5例,4例接受了神经移位术,以部分恢复肘关节和肩关节功能。按照患者在手术治疗前是否接受过MR检查,将患者分为2组：A组手术治疗前接受fMRI检查者4例(例1、3、4、5),B组手术治疗以后接受fMRI随访复查者4例(例2、3、4、5)。fMRI检查采用血氧饱和依赖(BOLD)方法,运动任务包括双侧手部的简单的对掌运动,患侧手部运动要求在“模拟”状态下完成。然后记录激活区兴奋像素大小和出现部位,观察信号强度。单个受检者以健侧肢体运动时大脑皮层激活区为参照,进行一对一比较。对A和B两组病例则以正常志愿者观察结果为参照,进行组与组之间比较。结果健侧手部运动均在对侧大脑半球产生较强烈的信号变化。A组患者中,当患手模拟“运动”时,2例在对侧初级运动皮层观察到分散、点状兴奋区,信号强度比健手代表区信号强度明显减弱,另2例未见激活区出现,所有病例均有辅助运动区神经活动。B组患者中,随着时间延长,患肢对侧初级运动皮层出现激活区并且呈现逐渐增大趋势。结论外周神经损伤后,初级运动皮层可以发生显著变化,功能磁共振是一种评价外周神经损伤以后运动皮层可塑性变化的有效的无创伤性方法。