认知灵活性的神经动力学:事件相关电位时空模式分析

目的 探索认知灵活性相关脑网络的动态演化.方法 采用交替切换任务范式,23名被试完成数字大小和奇偶判断任务,每3个试次数字颜色改变,提示任务规则切换,3个试次分别对应切换、基线和准备条件.分析3种条件下的行为绩效和19通道事件相关电位统计参数映像的时空模式.结果 切换代价(切换-基线)显著:反应时123.61±83.84 ms;正确率(1.24±3.30)%.事件相关电位统计参数映像(t)显示:切换效应先后出现在额顶网络的右侧和左侧部分,准备效应主要表现为反应前右侧额极和反应后左侧额极的激活.结论 认知灵活性主要依赖于额顶网络的动态激活,而前额极参与任务切换前的跨试次准备过程;背侧额区参与试次内的即时任务切换,且左右两侧额区功能不同.     

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.     

尼泊尔留学生第二语言阅读功能磁共振研究

目的利用功能核磁共振成像(fMRI)探讨以英文和中文为第二语言的尼泊尔人,对英文和中文进行阅读联想时,大脑激活区域的差异.方法采用血氧水平依赖法(BOLD)组块设计,考查12名健康三语尼泊尔人,接受英文单词和中文单词任务视觉刺激时,相关脑区激活特点,并分析其差异.结果中文任务主要激活了双侧额上回,额中回,中央前回,顶上小叶,颞上回,颞中回及枕叶;英文任务主要激活了左侧额上回,中央前回,顶上小叶,颞上回,颞下回,小脑及枕叶.汉语任务独特激活基底节区(如丘脑、尾状核)和边缘系统(如海马,海马旁回、扣带回、杏仁核).在造句任务时,双侧颞上回(以右侧为主)有明显(汉语,左侧1/12,右侧11/12,英文,左侧3/12,右侧9/12)激活.结论不同的第二外语,激活区域不同.汉语作为一种表意文字,其有别于英语等拼音文字的复杂空间二维结构,更容易产生注意力和情感反应.颞上、中回可能参与词汇的造句过程.     

AD和MCI病人前额叶注意功能区fMRI检测

目的 应用功能磁共振成像(fMRI)观察阿尔茨海默病(AD)、轻度认知功能损害(MCI)病人在汉语Stroop任务操作中的脑皮质功能区活动情况.方法 选择AD病人11例,MCI病人10例,和按年龄、性别、文化层次进行匹配的正常对照组10例.fMRI运用刺激-休息-刺激的模式,刺激任务采用汉语Stroop任务.测定分析3组被试反应时间、漏报率、错误率的差别.采用AFNI软件将图像数据进行处理和分析,对3组脑激活图像的激活部位及范围进行比较.结果 AD组完成汉语Stroop色词任务反应时间长于对照组,错误率、漏报率高于对照组(Z=-3.38～-2.82,P<0.01);MCI组反应时间长于对照组(Z=-2.04,P<0.05),漏报率、错误率与对照组无明显差异(Z=-1.14、-0.89,P>0.05).MCI组在双侧背外侧前额叶(DLPFC)、双侧后顶叶激活体积明显大于对照组(Z=-2.663～-2.268,P<0.05);AD组在双侧DLPFC、腹内侧前额叶(VLPFC)激活体积明显小于对照组(Z=-3.029～-2.536,P<0.05),在双侧后顶叶与对照组比较无明显差异(Z=-0.423～-0.387,P>0.05).结论 AD以前额叶功能损害为主,MCI以前额叶和后顶叶功能代偿为主,提示老年性认知损害不同阶段具有不同的神经病理学特征.     

青少年首发抑郁症脑眶额叶静息态功能磁共振研究

目的：研究青少年抑郁症患者静息态功能磁共振（resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI）眶额叶的功能特点。方法：选择符合DSM-IV抑郁症诊断标准的71名青少年患者作为病例组,同时收集年龄、性别相匹配的44名健康被试作为对照组,2组被试均接受3.0 T磁共振仪扫描,获取大脑结构像与血氧水平依赖成像的静息态功能像数据,应用软件DPABI进行数据处理,采用低频振荡振幅（amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF）的方法,探索2组被试大脑眶额叶静息态低频段（0.01~0.1 Hz）的功能活动情况,采用置换检验（permutation test）与无阈值簇群增强（threshold-free cluster enhance－ment,TFCE）校正方法进行统计分析。以大脑眶额叶ALFF差异脑区作为感兴趣区（region of interest,ROI）,比较其与双侧丘脑、杏仁核、前中后扣带回及海马的功能连接（functional connectivity,FC）在2组被试之间的差异。结果：与健康组相比,抑郁组大脑左侧眶额叶zALFF值明显下降（t=-2.23,P<0.05）,zALFF值降低脑区与左侧丘脑的功能连接明显下降（P=0.024）。结论：青少年抑郁症患者大脑眶额叶功能活动相对于健康组有明显异常,眶额叶功能异常可能与青少年抑郁症的病理生理机制有关。     

联合应用fMRI和DTI技术对儿童与成人额顶叶工作记忆功能的对比研究

目的 联合应用血氧水平依赖性功能磁共振成像(the blood oxygen level-dependent contrast with functional magnetic resonance imaging,BOLD-fMRI)和弥散张量成像(the diffusion tensor imaging,DTI)两种功能磁共振成像技术,对比研究儿童与成人额顶叶工作记忆功能激活皮层部位及强度的差异,及其与额顶叶间白质纤维束成熟度的相关性.方法 儿童志愿者12名,男女各6名,平均11.4岁;成人志愿者12名,男女各6名,平均22.4岁.以步进式视觉累加实验(the paced visual serial addition test,PVSAT)作为刺激模式,对所有试验者进行BOLD-fMRI及DTI扫描.应用SPM2软件后处理获得平均激活图,并计算每个激活区解剖坐标及激活像素数量.将DTI数据重建得到各向异性分数(the fractional anisotropy,FA)图,将其与BOLD-fMRI激活图叠加.在叠加图上选取左额顶白质兴趣区(the region of interest,ROI),应用DTV-Ⅱ.R1软件测量每个ROI的FA值.比较儿童组与成人组额顶叶工作记忆功能激活皮层部位及强度的差异;比较两组白质ROI的FA值;并对左侧额顶叶不同部位FA值与左前额叶背侧区(the dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)激活区像素数量的相关性进行统计学分析.结果 ①儿童组在顶叶,包括双侧BA40区及左侧BA7区,激活较成人组更为显著;而在双侧BA44区,左侧BA6、BA46及BA9区及右侧BA10区,成人组激活较儿童组显著,差异具有统计学意义.②左额顶间白质、左顶叶白质及左额叶白质的FA值在儿童组均低于成人组,差异具有统计学意义.③儿童组左额顶间白质FA值与左侧DLPFC激活区像素数量存在相关性(r＝0.822,P=0.001),而成人组两者较儿童组都有增高现象但未见相关性(r＝0.186,P=0.563).结论 额顶叶在儿童和成人都是工作记忆功能的主要激活区,其激活强度与皮层下的白质纤维成熟度有关.联合应用fMRI和DTI技术有助于研究脑的正常发育中结构与功能的相关性.     

针刺轻度认知障碍患者人中穴的静息态功能磁共振研究

目的明确基于认知疾病状态下的针刺人中穴对认知脑功能连接的影响。方法选取了6例合格受试的轻度认知障碍患者,在针刺人中穴的前后进行了6min静息态扫描,分析脑功能连接变化。结果人中穴针刺后的留针阶段,顶下小叶(IPL)的连接减少,左侧背外侧前额叶皮质(DLPFC)的相关连接明显减少;但双侧DLPFC的连接增加,并且右侧DLPFC增加了与右侧IPL、右侧额皮质(frontal cortex)的连接;右侧前额皮质前部(aPFC)增加了与左侧aPFC、左侧IPL及背侧前扣带回/内侧额上回(dACC/msFC)的联系;腹内侧前额叶皮层(VMPFC)增加了与右侧颞顶联合区(TPJ),前岛/额叶岛盖(al/fo),左侧中颞叶(midtemporal)的连接。没有发现晕针、滞针、弯针、血肿等情况,也没出现其他特殊不良反应。结论人中穴行针后的留针阶段,有认知和情绪等多方面的脑功能连接变化。     

妊娠高血压对胎儿脑组织血氧含量的近红外光谱研究

目的 利用近红外光谱(NIRS)技术,无创伤监测妊娠高血压妇女的胎儿脑组织血氧含量.方法 通过孕妇腹部对26名正常妊娠妇女和10名妊高征妇女运用近红外光谱监测其胎儿脑氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(HHb)的浓度及血氧饱和度(TOI)含量.结果 患有妊高症妇女组胎儿脑组织血氧饱和度的平均指数(4.9±0.05)%明显低于正常妊娠妇女组(13.6±0.08)%,差异有显著性(p＜0.05).结论 近红外光谱能透过孕妇的腹部客观的反映子宫内胎儿的氧合状况.     

额叶执行功能的测量

执行功能(Executive Functions)是一种重要的高级认知加工过程,是个体在行为活动过程中,将不同的认知加工过程进行灵活整合以及协同操作的功能,包括注意和抑制、任务管理、计划、监控以及编码等.多种神经心理评估方法应用于对大脑执行功能的测量,如用于测量能力的河内塔实验、测量抑制控制的反应/不反应任务以及Stroop色词干扰测验(Stroop Color Word Interference Test)、测量认知灵活性的威斯康星卡片分类测验(Wisconsin Card Sorting Test,WCST)以及连线测验(Trial making test,TMT)、评估语词流畅性的语音词语流畅作业(Phonemic Verbal Fluency Test)等,WCST、语音词语流畅作业以及Stroop色词干扰测验是常用于测量执行功能的工具.     

共患破坏性行为障碍的注意缺陷多动障碍男孩的执行功能特点

目的:探讨共患破坏性行为障碍(DBD)的注意缺陷多动障碍(ADHD)男孩的执行功能特点.方法:以年龄匹配的、符合美国《精神障碍诊断与统计手册(第4版)》(DSM-Ⅳ)诊断标准的ADHD合并对立违抗性障碍(ODD)或品行障碍(CD),单纯ADHD和正常对照各19例男孩为研究对象,采用Stroop色词命名任务、Rey复杂图形测试(RCFT)、数字广度、连线测试、汉诺塔任务和言语流畅性任务对其执行功能的各个层面进行评估.结果:(1)两病例组的Stroop 2,4试耗时,4试错误数,Rey复杂图形测试的延迟回忆结构得分、即时和延迟记忆的细节得分,汉诺塔任务中犯规步数的测验成绩均明显差于正常对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),但两病例组之间差异无统计学意义(P＞0.05).(2)单纯ADHD组的Stroop 2试错误数、3试耗时及错误数、字义干扰时,Rey复杂图形测试的即时记忆结构得分,数字字母连线时间和错误数、转换时间,汉诺塔操作总时间和总步数的测验成绩均明显差于正常对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).(3)ADHD共患DBD组的Stroop 2试耗时(P=0.044)和4试错误数(P=0.022)的测验成绩优于单纯ADHD组.结论:ADHD共患DBD组儿童与正常儿童相比,在反应抑制、工作记忆和定势切换的执行功能层面上存在明显受损;但与单纯ADHD组儿童相比,其执行功能的受损范围小.