康复训练对脑梗死患者脑功能重组影响的纵向fMRI研究

目的：利用BOLD-fMRI技术探讨脑梗死患者运动功能恢复过程中脑功能重组的发生及康复训练对脑梗死患者脑功能重组的影响。方法：16例病程1—3个月初发的皮质下脑梗死患者基本随机分为康复训练组（n＝10）和对照组（n＝6）,分别接受、不接受康复训练。两组患者分别于入组时（第1次）、入组4周后（第2次）进行FMA、MAS和MBI等运动功能评定和BOLD-fMRI扫描。fMRI扫描时运动模式依次为患手、健手被动腕关节背伸运动,比较两组患者fMRI扫描结果的异同点,计算患手运动时对侧M1激活的体积、强度和LI值,观察LI值与患手功能恢复的关系。 结果：①康复训练组患者运动功能改善程度明显高于对照组（P<0.05）。②第1次fMRI扫描时,两组患者都出现双侧大脑皮质广泛、散在的激活,表现为M1激活的缺失、双侧PMC、SMA、CMA、IPL、PFC、CRB等的明显激活。第2次fMRI扫描时,康复训练组患手运动时以对侧M1激活为主,并有双侧SMA、PMC的激活;对照组患者前、后两次fMRI扫描出现的皮质激活情况改变不大。③康复训练组患手被动运动时,M1区的LI值第1、2次fMRI扫描分别为负数、正数;不论是对侧M1激活的体积,还是强度,均是第2次fMRI检查优于第1次fMRI（P<0.05）。④康复训练组患者前后两次FMA、MAS评分的改善程度与M1区LI的改变呈正相关（r=0.917,r=0.949）。结论: 脑卒中偏瘫患者的运动功能恢复,其机制与大脑发生的功能重组有关。康复训练可使患手运动时对侧M1区出现更多、更强的激活。     

磁共振成像和弥散张量成像评价缺血性脑卒中患者皮质运动功能激活状态及皮质脊髓束异常与肌力的关系

目的：应用磁共振成像和弥散张量成像观察缺血性脑卒中急性期患者皮质运动功能及皮质脊髓束的异常，评估皮质脊髓束受损与肌力的关系。 方法：实验于2005-08／2005-12在解放军南京军区福州总医院完成。对9例缺血性脑卒中急性期患者和9例健康志愿者进行磁共振成像及弥散张量成像检查。缺血性脑卒中诊断符合中国现行脑血管病诊断标准，临床表现以偏瘫为主，所有患者均知情同意。①磁共振成像应用组块设计，以被动对指运动作为刺激任务，静息状态作为基线任务。设备采用GE1．5T磁共振成像系统，所有数据进行离线后处理，应用SPM2软件处理磁共振成像图像，观察皮质运动功能激活状态。②弥散张量成像采用dTV．Ⅱ软件进行处理，显示各向异性图及彩色各向异性方向图，并重建患者的双侧皮质脊髓束三维纤维图。③应用Brunnstorm标准判断脑卒中患者患手肌力。 结果：9例患者和9例健康志愿者的数据值均进入结果分析。①磁共振成像表现结果：7例脑卒中患者患手运动时，对侧半球的感觉运动皮质可见微弱激活，而在同侧后顶叶皮质见到明显激活。3例患者可见小脑激活状态。2例出现患手运动时，双侧感觉运动皮质激活，且同侧激活区域大于对侧。健手运动时，激活对侧感觉运动皮质及后顶叶皮质及对侧辅助运动区，同侧未见明显激活区。②弥散张量成像表现结果：9例脑梗死患者梗死区各向异性值均较对侧降低，两侧具有显著性意义（t=4．570，P〈0．001）。梗死区各向异性值与对侧肌力有明显相关性（rs=0．888，P〈0．05）。③皮质脊髓束表现结果：双侧皮质脊髓束重建，健侧解剖形态与正常人大致相吻合，自中央前回下行至内囊并延续至脑桥和延髓，每条连续形态一致性良好。患侧皮质脊髓束因受梗死区不同程度的累及，表现为连续性中断及解剖结构形态一致性的丧失。皮质脊髓束损伤程度与患手肌力明显相关（rs=0.888，P〈0．05）。 结论：①脑卒中患者患手运动时磁共振成像表现与正常人不同，提示存在脑功能代偿与重组。②皮质脊髓束损伤程度与肌力相关，可用于判断康复治疗的预后。     

急性脑梗死康复治疗对手运动中枢激活区BOLD-fMRI偏侧化的影响

目的 利用血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术观察脑梗死急性期患者短期康复治疗前、后的手运动中枢激活区偏侧化指数(LI)的变化规律,探讨脑梗死患者急性期手运动功能康复的机制.方法 选取脑梗死急性期患者16例(病例组),依据每例患者的具体情况制订个体化的康复训练计划,在患肢功能恢复的不同阶段进行患肢运动功能的康复治疗.分别于入院当日(治疗前)及康复治疗后第14天(治疗后)进行BOLD-fMRI检查,并采用Fugl-Meyer运动功能评分(FMA)评定其手运动功能,记录和比较康复治疗前和治疗后手运动中枢激活区大脑半球感觉运动皮质(SMC)体积和LI值;另选10例健康志愿者(健康对照组)进行单次fMRI检查,记录中枢激活区SMC体积及LI值.结果 16例脑梗死患者,治疗前患手运动激活对侧SMC的LI值(0.010±0.808)小于健手运动的LI值(0.789±0.157),且差异有统计学意义(P＜0.05);治疗后患手的运动激活SMC的LI值(0.701±0.480)与健手运动激活SMC的LI值(0.859±0.163)比较,差异无统计学意义(P＞0.05);治疗后,患手被动运动激活SMC的LI值大于治疗前(P＜0.05),健手被动运动激活SMC的LI值与治疗前的差异无统计学意义(P＞0.05).12例右侧手功能障碍患者,治疗前右手运动LI值(0.071±0.749)小于左手运动LI值(0.779±0.168),且小于健康对照组(0.896±0.198),且差异有统计学意义(P＜0.05).结论 脑梗死急性期患者短期康复治疗可以促进患肢手运动功能的恢复,患手运动的LI值可反映两侧大脑半球在缺血性脑卒中早期康复过程中各自功能重组情况.     

脑卒中后偏瘫侧膝关节屈伸的脑功能性磁共振成像研究

目的探讨脑卒中后偏瘫侧下肢运动功能恢复的机制。 方法通过血氧水平依赖性功能磁共振成像（BOLD-fMRI）技术研究7例脑卒中患者屈伸偏瘫侧膝关节时脑激活情况并与8例健康志愿者屈伸单侧膝关节时脑激活情况进行比较，用SPM5图像处理软件处理功能磁共振成像(fMRI)资料。 结果8例正常志愿者实际屈伸单侧膝关节时，对侧旁中央小叶、对侧辅助运动区Brodmann 6区（BA6）、右侧颞上回及两侧顶下小叶明显激活。7例脑卒中患者中有6例屈伸偏瘫侧膝关节时脑激活区主要位于健侧半球顶叶BA7、BA5等脑区。 结论健侧半球的代偿激活是脑卒中偏瘫下肢运动功能恢复的一个主要机制，脑卒中后偏瘫侧膝关节屈伸可能直接依赖于健侧半球顶叶BA7、BA5的激活。     

脑梗死康复治疗前、后手运动功能BOLD-fMRI定量分析

目的利用血氧水平依赖性功能磁共振成像（BOLD-fMRI）技术研究急性期脑梗死患者短期康复治疗前、后的手运动中枢激活体积的变化，比较常规治疗者和康复治疗者中枢激活体积的变化规律，探讨脑梗死患者急性期手运动功能康复的机制。 方法选择脑梗死急性期患者16例作为患者组，随机分为康复治疗组8例，常规治疗组8例，分别于入院当日及治疗第14天进行fMRI检查，并采用Fugl-Meyer运动功能评分法（FMA）评定其手运动功能，记录并比较常规治疗组和康复治疗组治疗前、后的中枢激活体积；另选10名健康志愿者行单次fMRI检查，测定相同运动任务刺激后的脑功能区位置和激活体积，并与患者组进行比较。 结果16例脑梗死患者经治疗后，对侧感觉运动皮质（SMC）激活体积及FMA评分均大于治疗前（P<0.05）；康复治疗组治疗前、后患手运动激活对侧SMC的体积以及FMA评分的变化均较常规治疗组明显（P<0.05）。 结论脑梗死急性期采取临床短期康复治疗可引起患侧SMC区的相应变化，促进患肢功能的恢复。     

头针丛刺结合强制性运动疗法对脑梗死后手运动障碍疗效的功能性磁共振评价

目的采用血氧水平依赖性功能磁共振成像（BOLD-fMRI）观察急性期脑梗死患者经头针丛刺及强制性运动疗法（CIMT）治疗前、后其手运动中枢激活体积、激活强度变化。 方法采用随机数字表法将30例急性期（发病至入组时间≤3d）脑梗死患者分为试验组及对照组。2组患者均给予常规药物治疗，试验组同时辅以头针丛刺及CIMT治疗，对照组则辅以体针及一般康复治疗。于入院当天及治疗14d后进行fMRI检查，观察其大脑手运动功能区改善情况，并采用Fugl-Meyer运动功能量表（FMA）上肢部分测定患者肢体功能改善情况。另外本研究同时选取15例年龄、性别相匹配的健康志愿者行单次fMRI检查，观察其相同任务下脑区激活体积与强度，并与患者组进行比较。 结果所有患者经治疗后其患肢运动时患侧感觉-运动皮质（SMC）激活体积、FMA评分均较治疗前增大（P<0.05）；试验组治疗前、后患侧手运动激活对侧SMC体积及激活强度均较对照组更明显（P<0.05）。 结论在脑梗死急性期采用头针丛刺结合CIMT治疗能进一步促进患侧大脑感觉-运动皮质功能恢复，改善患者运动功能，该联合疗法值得临床推广、应用。     

磁共振成像和弥散张量成像评价缺血性脑卒中患者皮质运动功能激活状态及皮质脊髓束异常与肌力的关系

目的:应用磁共振成像和弥散张量成像观察缺血性脑卒中急性期患者皮质运动功能及皮质脊髓束的异常,评估皮质脊髓束受损与肌力的关系。方法:实验于2005-08/2005-12在解放军南京军区福州总医院完成。对9例缺血性脑卒中急性期患者和9例健康志愿者进行磁共振成像及弥散张量成像检查。缺血性脑卒中诊断符合中国现行脑血管病诊断标准,临床表现以偏瘫为主,所有患者均知情同意。①磁共振成像应用组块设计,以被动对指运动作为刺激任务,静息状态作为基线任务。设备采用GE1.5T磁共振成像系统,所有数据进行离线后处理,应用SPM2软件处理磁共振成像图像,观察皮质运动功能激活状态。②弥散张量成像采用dTV.Ⅱ软件进行处理,显示各向异性图及彩色各向异性方向图,并重建患者的双侧皮质脊髓束三维纤维图。③应用Brunnstorm标准判断脑卒中患者患手肌力。结果:9例患者和9例健康志愿者的数据值均进入结果分析。①磁共振成像表现结果:7例脑卒中患者患手运动时,对侧半球的感觉运动皮质可见微弱激活,而在同侧后顶叶皮质见到明显激活。3例患者可见小脑激活状态。2例出现患手运动时,双侧感觉运动皮质激活,且同侧激活区域大于对侧。健手运动时,激活对侧感觉运动皮质及后顶叶皮质及对侧辅助运动区,同侧未见明显激活区。②弥散张量成像表现结果:9例脑梗死患者梗死区各向异性值均较对侧降低,两侧具有显著性意义(t=4.570,P<0.001)。梗死区各向异性值与对侧肌力有明显相关性(rs=0.888,P<0.05)。③皮质脊髓束表现结果:双侧皮质脊髓束重建,健侧解剖形态与正常人大致相吻合,自中央前回下行至内囊并延续至脑桥和延髓,每条连续形态一致性良好。患侧皮质脊髓束因受梗死区不同程度的累及,表现为连续性中断及解剖结构形态一致性的丧失。皮质脊髓束损伤程度与患手肌力明显相关(rs=0.888,P<0.05)。结论:①脑卒中患者患手运动时磁共振成像表现与正常人不同,提示存在脑功能代偿与重组。②皮质脊髓束损伤程度与肌力相关,可用于判断康复治疗的预后。     

运动想象训练促进脑卒中患者上肢运动功能恢复的功能磁共振研究

摘要 目的：利用功能磁共振（fMRI）研究脑卒中患者运动想象训练后上肢功能重组潜在的脑重塑机制,为临床脑卒中患者的康复治疗提供一定的理论基础。 方法：选择9例脑卒中偏瘫患者,进行运动想象训练每周5次,每次约30min,共4周,并进行常规康复训练。应用Fugl-Meyer上肢运动功能量表（FMA-UL）分别在治疗前和治疗后4周评估患者的上肢运动功能。在4周康复干预前后对患者进行患手被动握拳任务下的fMRI检查,采用组块设计,利用SPM8软件进行数据处理,采用感兴趣区（ROI）的个体化分析,统计各ROI区的脑皮质激活情况,比较干预前后对侧感觉运动区（cSMC）的激活变化,分析脑卒中患者的脑重塑模式。 结果：4周运动想象干预后脑卒中患者的FM-UL评分从（22.44±11.59）分提高到（39.78±14.03）分（P=0.011）。比较干预前后两次fMRI检查脑皮质SMC区的激活情况,发现9例脑卒中患者的功能恢复呈现出两种不同的皮质重塑模式：一种模式为募集激活,即大部分患者第二次fMRI检查,患手被动任务下cSMC的激活增加（有6例患者）;另一种模式是集中激活,即小部分患者第二次fMRI检查,患手被动任务下cSMC的激活虽然是减少的,但其偏侧指数（LI-SMC）却是显著增加的（有3例患者）。 结论：运动想象训练可改善脑卒中患者的上肢运动功能,经过4周干预后脑卒中患者存在损伤同侧SMC区的募集激活和集中激活两种脑重塑模式,随着患者上肢功能的恢复,脑重塑机制逐渐倾向于损伤侧SMC的激活。     

脑卒中后偏瘫手运动功能恢复的功能性磁共振成像研究

目的：应用功能磁共振成像（fMRI）技术探索脑卒中后运动功能恢复的脑代偿形式和机制。方法：选择25例脑卒中患者作为患者组，其中男16例，女9例；年龄28～75岁，平均54．1岁；进行fMRI检查时间最短为发病2周，最长为60个月。同时选择15例正常人作为对照组进行fMRI检查，其中男11例，女4例，年龄35～69岁，平均48．6岁。结果：对照组双侧手分别运动时，均在对侧SM1区产生激活，12例右手运动时激活同侧SM1区（12／15），6例左手运动时激活同侧SM1区（6／7）。SM1激活区呈斑片状或不规则状高信号。各非主要运动区亦有一定比例的激活。患者组均在对侧SM1区产生激活，同侧SM1区则有22例产生激活，激活体积多数以对侧较大，LI值为正值。右侧患手对侧SM1活平均体积及LI与正常组相近，同侧SM1均激活体积大于正常组，LI小于正常组，差异有统计学意义（P〈0．05）。左侧患手的双侧SM1均激活体积及LI与正常组比较，差异均无统计学意义。PM、SMA、CMA激活的出现率有不同程度增高，以对侧明显。结论：卒中后处于康复进程中者，患手对侧SM1积已恢复到正常水平，同侧SM1有代偿现象。双侧的PM、SMA和CMA也有代偿表现。     

单侧皮层下缺血性脑卒中患者运动功能磁共振成像的纵向研究

目的分析单侧皮层下缺血性脑卒中患者患侧肢体运动时脑部激活区随时间的动态变化过程,以及与运动功能康复水平的关系。方法对6名健康志愿者与3例单侧皮层下缺血性脑卒中患者进行血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）,分别采取单侧手指和患侧手指顺序对指运动任务。采用统计参数图进行数据分析和脑功能区定位,计算不同感兴趣区内激活体素数目,并计算偏侧化指数（LI）。扫描结束后记录患者上肢Fugl-Meyer运动评分。对患者在发病后8个月内分别行两侧BOLD-fMRI检查,比较两次激活区域及LI的变化。结果脑卒中患者激活区较健康人广泛,3例患者在发病早期激活范围存在差异,但均表现为双侧感觉运动区（SMC）激活;在发病晚期,肢体同侧SMC激活减少,对侧SMC激活增多,相应的半球、SMC、M1区LI增高。结论单侧皮层下脑梗死患者随着病程时间延长,功能区逐渐向对侧SMC局限化。     

卒中早期手指被动运动的脑功能磁共振成像研究

目的应用扩散张量成像及BOLD-fMRI技术观察卒中早期手指被动运动时大脑半球相关区域血氧水平的变化情况.方法采用1.5 T MR成像系统对6名早期卒中患者进行BOLD-fMRI及扩散张量成像,采用手指被动屈伸运动作为fMRI的刺激任务.结果在锥体束中断时,卒中早期健手运动时激活双侧SMC区,患手运动可激活对侧半球后顶叶皮层及同侧SMC区;锥体束较完整时健手运动时激活对侧SMC区,患手运动激活双侧SMC区、双侧后顶叶皮层.结论卒中早期可能发生运动功能通路的重构,但锥体束不同损伤情况下运动功能恢复可能存在不同的机制.DTI与fMRI联合应用将是监测和研究脑卒中后恢复的有用工具.     

利用fMRI和双手交替运动模式研究脑肿瘤所致的运动功能重组

目的应用fMRI研究双手交替运动模式下中央沟附近脑肿瘤患者运动功能重组的方式及特征.方法6名正常受试者和14名脑肿瘤患者采用双手交替对指运动模式行fMRI扫描,比较正常受试者与脑肿瘤患者脑激活的异同.结果正常人单手对指运动主要激活运动手对侧的大脑半球和同侧小脑半球.脑肿瘤患者非受累手运动所致的激活与正常受试者基本相同;而当受累手运动时,则出现运动功能的重组,包括肿瘤对侧正常半球内M1区的代偿性激活、肿瘤侧半球MI活动的减弱、双侧SMA等次级运动中枢激活区的增大以及双侧小脑半球的激活.结论采取双手交替运动模式,fMRI不仅显示了受累侧运动区的变形与移位,而且揭示了一种新的功能重组模式,即运动功能重组可能涉及分布于全脑的整个神经网络.     

脑卒中急性期的脑功能重塑观察

目的 观察急性脑卒中患者脑皮层功能重塑.方法 采用被动运动任务对12例急性脑卒中患者进行BOLD-fMRI成像.运用脑功能分析软件SPM2对功能资料进行分析.受试患者分为脑皮层卒中组(A组)及传导通路卒中组(B组),通过记录各组患者的脑激活区情况,观察不同部位卒中急性期脑功能重组过程,并与追踪所得的患者肢体运动功能康复的情况进行比较.分析两者的相关性.结果 脑皮层卒中患者急性期以卒中区域周围脑区以及患侧顶叶代偿为主,急性期脑功能重组与患者恢复程度之间无明显相关.传导通路卒中组内追踪证实恢复不佳的患者,急性期主要见患侧大脑半球激活,恢复情况较好的患者则在急性期以健侧大脑半球激发为主.其中可见健侧SMI皮层激发.结论 脑卒中急性期患者的脑功能重塑具有一定的规律性,并可能与预后有关;健侧大脑半球对患者的恢复的确存在一定的作用.     

运动想象治疗脑卒中患者手部运动功能的功能磁共振研究

目的：探讨运动想象（MI）治疗对脑卒中后脑功能重塑的影响。方法：将16例脑卒中患者随机分为运动想象组（MI）6例、执行运动（EM）组5例、对照组（CG）5例。3组在常规康复治疗基础上,MI组、EM组分别进行运动想象、实际动作治疗,每次30min,每周5次,为期4周。治疗前、后进行运动功能评价,并使用功能磁共振（fMRI）观察患手对指实际动作、想象时偏瘫对侧感觉运动区的激活情况,定量分析治疗前后cSMC区的激活强度t、LI变化。结果：治疗4周后,MI组及EM组FMA、STEF评分较前均有明显提高（均P＜0.05）,且MI组上述评分均更高于其它2组（均P＜0.05）。治疗后,3组MBI评分均有提高,但组内及组间差异无统计学意义。运动想象与运动执行的激活部位相似：治疗前运动想象激活区主要位于双侧SMC区、双侧SMA区,治疗后,各组双侧SMC区激活强度有增大趋势,MI组对侧SMC区激活显著（P＜0.05）,且对侧偏侧化优势较CG组显著（P＜0.05）。结论：运动想象治疗能够明显改善脑卒中后患者手功能,其机制可能与运动想象促进脑功能重塑有关。     

Two different reorganization patterns after rehabilitative therapy: an exploratory study with fMRI and TMS

We used two complementary methods to investigate cortical reorganization in chronic stroke patients during treatment with a defined motor rehabilitation program. BOLD ("blood oxygenation level dependent") sensitive functional magnetic resonance imaging (fMRI) and intracortical inhibition (ICI) and facilitation (ICF) measured with transcranial magnetic stimulation (TMS) via paired pulse stimulation were used to investigate cortical reorganization before and after "constraint-induced movement therapy" (CI). The motor hand function improved in all subjects after CI. BOLD signal intensity changes within affected primary sensorimotor cortex (SMC) before and after CI showed a close correlation with ICI (r = 0.93) and ICF (r = 0.76) difference before and after therapy. Difference in number of voxels and ICI difference before and after CI also showed a close correlation (r = 0.92) in the affected SMC over the time period of training. A single subject analysis revealed that patients with intact hand area of M1 ("the hand knob") and its descending motor fibers (these patients revealed normal motor evoked potentials [MEP] from the affected hand) showed decreasing ipsilesional SMC activation which was paralleled by an increase in intracortical excitability. This pattern putatively reflects increasing synaptic efficiency. When M1 or its descending pyramidal tract was lesioned (MEP from the affected hand was pathologic) ipsilesional SMC activation increased, accompanied by decreased intracortical excitability. We suggest that an increase in synaptic efficiency is not possible here, which leads to reorganization with extension, shift and recruitment of additional cortical areas of the sensorimotor network. The inverse dynamic process between both complementary methods (activation in fMRI and intracortical excitability determined by TMS) over the time period of CI illustrates the value of combining methods for understanding brain reorganization.     

Investigation of fMRI neurofeedback of differential primary motor cortex activity using kinesthetic motor imagery

Functional MRI neurofeedback (fMRI NF) is an emerging technique that trains subjects to regulate their brain activity while they manipulate sensory stimulus representations of fMRI signals in "real-time". Here we report an fMRI NF study of brain activity associated with kinesthetic motor imagery (kMI), analyzed using partial least squares (PLS), a multivariate analysis technique. Thirteen healthy young adult subjects performed kMI involving each hand separately, with NF training targeting regions of interest (ROIs) in the left and right primary motor cortex (M1). Throughout, subjects attempted to maximize a laterality index (LI) of brain activity-the difference in activity between the contralateral ROI (relative to the hand involved in kMI) and the ipsilateral M1 ROI-while receiving real-time updates on a visual display. Six of 13 subjects were successful in increasing the LI value, whereas the other 7 were not successful and performed similarly to 5 control subjects who received sham NF training. Ability to suppress activity in the ipsilateral M1 ROI was the primary driver of successful NF performance. Multiple PLS analyses depicted activated networks of brain regions involved with imagery, self-awareness, and feedback processing, and additionally showed that activation of the task positive network was correlated with task performance. These results indicate that fMRI NF of kMI is capable of modulating brain activity in primary motor regions in a subset of the population. In the future, such methods may be useful in the development of NF training methods for enhancing motor rehabilitation following stroke.     

fMRI评价正常老年人腕关节被动运动下脑激活区

目的 用功能磁共振技术观察正常老年人双侧腕关节被动运动时脑区激活情况.方法 对30例正常的右利手老年受试者分别进行双侧腕关节被动运动的功能MR扫描,采用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位.结果 利手(右手)运动主要激活对侧感觉运动皮质、运动前区,双侧辅助运动区、后顶叶及同侧小脑;非利手运动时除激活上述脑区外,还激活了同侧运动感觉区和对侧小脑,且对侧运动前区、双侧辅助运动区和同侧小脑的激活体积明显大于利手腕关节运动.结论 被动运动依赖于大脑皮质和小脑等许多与运动相关的脑功能区的参与;与利手腕关节运动相比,非利手腕关节运动更依赖于对侧PMC、双侧SMA和同侧小脑等运动区.     

共济失调患者手运动时脑激活区域的定量分析

目的 利用血氧水平依赖性功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)技术,探讨共济失调患者在主动与被动复杂对指运动模式下关键脑功能区激活体积和强度的变化.方法 选取共济失调患者16例作为病例组,另选10名健康志愿者作为正常组.入选者均进行主动与被动复杂对指运动,在这两种运动模式下进行BOLD-fMRl检查,记录相应脑运动功能区的激活体积和强度并进行定量分析.采用共济失调量表(ICARS)对共济失调患者的共济运动进行评分.结果 病例组患手主动运动时,同侧辅助运动区(SMA)激活体积大于正常组同侧手的测定结果,激活强度也高于正常组;同侧小脑的激活体积和激活强度则小于正常组,小脑激活区的出现率也低于正常组.病例组患手主动运动时,同侧小脑激活区的体积、激活强度与共济失调量表评分无相关性.结论 共济失调患者患侧小脑功能下降,而同侧SMA可以发挥代偿作用,临床共济失调量表的评分尚不能准确反映小脑功能情况.     

共济失调患者手运动时脑激活区域的定量分析

目的 利用血氧水平依赖性功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)技术,探讨共济失调患者在主动与被动复杂对指运动模式下关键脑功能区激活体积和强度的变化.方法 选取共济失调患者16例作为病例组,另选10名健康志愿者作为正常组.入选者均进行主动与被动复杂对指运动,在这两种运动模式下进行BOLD-fMRl检查,记录相应脑运动功能区的激活体积和强度并进行定量分析.采用共济失调量表(ICARS)对共济失调患者的共济运动进行评分.结果 病例组患手主动运动时,同侧辅助运动区(SMA)激活体积大于正常组同侧手的测定结果,激活强度也高于正常组;同侧小脑的激活体积和激活强度则小于正常组,小脑激活区的出现率也低于正常组.病例组患手主动运动时,同侧小脑激活区的体积、激活强度与共济失调量表评分无相关性.结论 共济失调患者患侧小脑功能下降,而同侧SMA可以发挥代偿作用,临床共济失调量表的评分尚不能准确反映小脑功能情况.     

Towards an understanding of gait control: brain activation during the anticipation, preparation and execution of foot movements

While a detailed understanding of brain activity with hand movements has developed, less is known about the functional anatomy of motor control for foot movements. Here we have used fMRI to define brain activity associated with unilateral foot extension and flexion, component movements of gait. We studied brain responses to visually cued active and passive movements and periods of either preparation (before active movement) or anticipation (before passive movement) with a pseudo-randomized block design. A mixed-effects (n = 12) contrast of the active movement condition vs. rest identified brain activation in regions including the medial wall of the primary sensorimotor cortex, consistent with expected somatotopy. Medial wall activation during passive movement vs. rest was less intense and localized to the same region. Frontal and association cortices were more active during preparation or anticipation periods than during the movements themselves. A contrast of preparation to move vs. active movement showed significant activation in the medial frontal and frontopolar gyri and the precuneus. Contrast of the anticipation of movement with the passive movement condition revealed activation in the dorsal premotor cortex and precuneus. Our study thus provides evidence for somatotopy in multiple functional regions in the motor control network. The anterior prefrontal activity is involved in the preparation for cued movement with distinct regions of the medial motor cortex (including SMA and CMA) preferentially involved in motor program planning and execution. This direct characterization of brain activation patterns associated with foot movements promises use of fMRI for the functional analysis of pathologies of gait.