睡眠剥夺后类比推理认知功能改变的功能性磁共振成像个体差异初步分析(英文)

目的研究睡眠剥夺后类比推理认知功能改变在功能性磁共振成像上的个体差异表现。方法对30例健康志愿者(男性18例,女性12例,平均年龄40岁)进行2次类比推理功能磁共振成像扫描,分别于正常睡眠情况下和睡眠剥夺24小时后,扫描顺序是制衡的。扫描后根据参与者的行为学表现(反应时间与错误率)分别将其分成睡眠剥夺易损组及睡眠剥夺拮抗组,再回顾分析功能性磁共振成像上个体差异表现。数据处理由统计参数图及功能性神经影像分析软件完成。结果正常睡眠情况下,睡眠剥夺易损组的脑活动较睡眠剥夺拮抗组明显减少;睡眠剥夺后,易损组的脑活动显著减少,而睡眠剥夺拮抗组脑活动显著增加。结论不同人群对睡眠剥夺后的人脑反应不尽相同;磁共振成像可能成为睡眠剥夺易损性的一种预测手段。     

类比推理的功能性磁共振成像与主成份分析

研究背景：功能性成像已经应用于人脑类比推理研究。但是，由于较小的研究样品，这些研究结果不大一致。方法利用功能性磁共振成像，我们测量了24例健康人的类比推理脑活动。这些功能性磁共振成像数据由统计参数软件（SPMI）处理与主成份分析。结果阳性活动见于双侧大脑半球腹外侧、背外侧前额叶、后顶叶及小脑半球；阴性结果见于双侧大脑半球内前额叶、顶枕额区、扣带回后部及上顶叶。主成份分析表明仅仅只有一个主成份具有大于1．0的特征值，这个成份可以解释93％的总方差。所有的阳性及阴性活动区被包括在这个主成份中。结论人脑的类比推理活动可能是一个由双侧大脑半球内多个阳性及阴性活动区组成的神经网络调节，包括双侧前额叶及后顶叶。     

睡眠剥夺对静息态脑功能默认模式网络的影响

目的探讨睡眠剥夺对静息态脑默认模式网络的影响。方法对14名健康男性大学生进行两次静息态功能磁共振成像扫描。第一次扫描在正常睡眠清醒后12h完成,第二次扫描于睡眠剥夺36h后完成。选取利用工作记忆确定的活动下降的前扣带腹侧及后扣带回为种子区域进行静息态脑功能连接分析。结果验证默认模式网络的存在。睡眠剥夺后与前扣带回腹侧及后扣带回的功能连增强的脑区有顶叶皮层、颞叶等,下降的脑区有丘脑。结论机体的默认网络系统在睡眠剥夺后功能连接增强,反映了默认网络系统功能的一致变化,这与机体的注意、抑制功能的下降,清醒状态的下降相关。丘脑等皮层下区域在睡眠剥夺条件下处于过度激活状态,主要负责清醒状态的维持。     

睡眠剥夺后静息状态下前扣带回功能连接模式的改变

目的：探讨睡眠剥夺对静息态脑功能连接模式的影响.方法：对14名健康男性大学生进行两次静息态功能磁共振成像扫描.第1次扫描在正常睡眠清醒后12h完成,第2次扫描于睡眠剥夺36h后完成.选取前扣带回为种子区域进行静息态脑功能连接分析.结果：睡眠剥夺后与前扣带回的功能连接增强的脑区有顶叶皮层、岛叶、颞叶等,下降的脑区有丘脑.结论：清醒状态的维持主要由丘脑等皮层下区域负责,机体的默认网络系统在睡眠剥夺后功能连接增强,反映了默认网络系统功能的一致变化,这与机体的注意、抑制功能的下降及清醒状态的下降相关.     

睡眠剥夺对健康成人学习记忆网络影响的功能磁共振研究

目的 探讨36 h完全睡眠剥夺对健康受试学习记忆网络的影响.方法 利用血氧水平依赖功能磁共振成像技术分别采集18例健康成年男性正常睡眠状态及36 h完全睡眠剥夺后静息态功能磁共振数据,利用REST软件自动化解剖标记模板,选取双侧海马为种子点做功能连接,再以SPM 8软件进行配对t检验,比较睡眠剥夺前后双侧海马与全脑功能连接的变化.最后将功能连接显著的脑区与韦氏记忆量表的记忆商差值(睡眠剥夺后减去正常睡眠状态)做相关分析.结果 与睡眠剥夺前对比,36 h睡眠剥夺后:双侧海马种子点主要与右侧后扣带回皮质呈显著正功能连接;与双侧中央后回呈显著负功能连接.与睡眠剥夺前相比,韦氏记忆量表的记忆商显著降低,功能连接与韦氏记忆量表的记忆商差值相关分析显示:双侧海马种子点与右侧后扣带回皮质间功能连接与韦氏记忆量表的记忆商差值之间呈负相关性(左侧:r=-0.463,P=0.015;右侧:r=-0.546,P=0.003).结论 与正常睡眠状态相比,睡眠剥夺对双侧海马功能连接存在显著影响,主要表现为与右侧扣带回皮质间功能连接显著上升,而与双侧中央后回间功能连接显著下降.其中前者可能是睡眠剥夺后学习记忆能力调控方面的重要神经机制.     

睡眠剥夺及恢复睡眠1小时后大鼠脑干中c-Fos蛋白的表达

目的探索睡眠剥夺和睡眠剥夺后恢复睡眠1小时后脑干中c-Fos蛋白的表达.方法采用小平台水环境法建立大鼠睡眠剥夺模型,用Fos蛋白免疫组化的方法分别测量睡眠剥夺24小时组、睡眠剥夺24小时后恢复睡眠1小时组、大平台对照组、正常单独饲养组脑中Fos蛋白的表达,每组4只.结果睡眠剥夺使Fos蛋白在脑干中不同区域的表达不同,主要区域有孤束核、臂旁核、脑桥被盖核、脑桥网状结构、蓝斑下核及被盖背外侧核;睡眠剥夺后1小时大鼠大部分时间在睡眠,并且上述区域Fos蛋白表达阳性程度减轻,为中低密度.结论睡眠剥夺后1小时的恢复性睡眠可以使脑中c-Fos蛋白表达减轻.     

睡眠剥夺及恢复睡眠1小时后大鼠脑干中c—Fos蛋白的表达

目的：探讨睡眠剥夺和睡眠剥夺后恢复睡眠1小时后脑干中c-Fos蛋白的表达。方法：采用小平台水环境法建立大鼠睡眠剥夺模型,用Fos蛋白免疫组化的方法分别测量睡眠剥夺24小时组、睡眠剥夺24小时后恢复睡眠1小时组、大平台对照组、正常单独饲养组脑中Fos蛋白的表达,每组4只。结果：睡眠剥夺使Fos蛋白在脑干中不同区域的表达不同,主要区域有孤束核、臂旁核、脑桥被盖核、脑桥网状结构、蓝斑下核及被盖背外侧核;睡眠剥夺后1小时大鼠大部分时间在睡眠,并且上述区域Fos蛋白表达阳性程度减轻,为中低密度。结论：睡眠剥夺后1小时的恢复性睡眠可以使脑中c-Fos蛋白表达减轻。     

静息态功能磁共振评价阻塞性睡眠呼吸暂停患者认知功能的研究进展

阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea,OSA)患者由于长期间歇性低氧、高碳酸血症以及睡眠结构紊乱,常伴有注意力、警觉性、长期视觉记忆和言语记忆、视觉空间/结构能力以及执行功能等认知功能改变。近些年来,静息态功能磁共振,特别是基于体素形态测量学、扩散张量成像、磁共振波谱和功能性磁共振成像等OSA患者存在显著的脑结构、代谢和功能改变,与认知功能评价量表反映的认知功能改变存在着密切关联,对研究OSA患者认知功能改变机制具有十分重要的意义,对OSA的早期诊治以及临床疗效评价有所帮助。     

功能性磁共振成像技术在老年人术后认知功能障碍中的应用

功能磁共振成像(fMRI)是通过一定的刺激使大脑皮质各功能区在磁共振设备上成像的方法,可以反映大脑的神经活动水平,对大脑的神经活动能准确地进行功能检测,并在活体人脑定位各功能区。fMRI是一种全新的对人的认知功能进行评价的影像学手段。通过fMRI对术后认知功能障碍患者脑功能区改变的研究,可为术后认知障碍的临床早期预防、诊断和治疗提供客观和直观的影像学依据。     

基于皮质分析睡眠剥夺后针刺神门穴对大脑局部一致性的影响

目的 基于皮质分析方法探究针刺神门穴对24 h睡眠剥夺(sleep deprivation, SD)后大脑神经活动局部一致性(regional homogeneity, ReHo)的影响。方法 对30名健康受试者进行24 h SD,随后进行针刺双侧神门穴,应用3.0T 磁共振分别在24 h SD前后以及针刺神门穴后进行静息态功能磁共振成像扫描。基于皮质分析方法采用DPABISurf软件计算每个被试24 h SD前后和针刺后脑区的ReHo值。结果 与SD前相比,24 h SD后左侧第二视皮质、左侧中央前回和左侧颞横回等脑区的ReHo值显著增高;双侧后扣带回、双侧角回和双侧背外侧前额叶等脑区的ReHo值显著降低。与SD后相比,针刺神门穴后仅引起了左侧大脑半球多个脑区ReHo值的异常改变,包括后扣带回、背外侧前额叶和角回ReHo值显著降低,而颞中回ReHo值显著增高。而与SD前相比,针刺后各个脑区的ReHo值无显著性改变。结论 针刺神门穴改善SD后脑功能损害的中枢效应机制可能是通过调节相应脑区的神经活动,从而降低个体觉醒、改善情绪和认知功能。     

功能磁共振成像对正常人脑手运动皮质的定位研究

【目的】使用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术对正常人脑手运动皮质进行定位。【方法】健康受试者10人,男7例,女3例,均为右利手,每个健康受试者分别完成左右手运动刺激。刺激模式为手握拳运动。fMRI检查采用Philips 3.0 T超导型磁共振机,GRE-EPI序列。使用SPM5软件进行预处理和统计分析。【结果】10例正常受试者,左手或右手运动时均见对侧初级运动皮质(Primary motor cortex,M1)区激活;同侧M1、辅助运动区(supplementary motor area,SMA)、后顶叶皮层(posterior parietal cortex,PPC)、前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)及小脑存在不同比例、不同程度激活。非利手即左手运动引起右侧M1区激活体积大于利手运动引起的左侧M1区激活体积(P<0.05)。【结论】M1区是控制对侧手运动的脑皮质区,同侧M1、SMA、PPC、PFC及小脑也参与手运动,非利手与利手运动激活对侧M1区的程度存在差异。     

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.     

睡眠剥夺对幼鼠学习记忆的影响及相关基因

目的 研究完全性睡眠剥夺对幼鼠学习记忆的影响,并对其可能的神经学机制进行深入探讨.方法 将12只出生后3周刚断奶的雄性SD幼鼠随机分为实验组和对照组.利用小站台水平面方法 对幼鼠进行48h的完全性睡眠剥夺,分别在睡眠剥夺前、剥夺后24h及48h后采用Morris水迷宫对幼鼠的学习记忆进行测试,之后处死并采用基因芯片技术对幼鼠脑内基因谱表达进行研究,2组幼鼠基因表达差异2.0或者<0.5的被定义为差异有显著性.结果 完全性睡眠剥夺48 h后,实验组幼鼠在水迷宫第1轮次测试中从第3个入水点入水找到平台的路程[(499.57±92.63)cm]与时间[(29.83±6.26)s]均长于对照组[分别为(283.84±20.40)cm,(15.33±0.95)s],差异均有显著性(P<0.01),第4个入水点实验组找到平台的路程[(1042.51±367)cm]与时间[(38.17±8.97)s]均长于对照组[分别是(489.02±160.38)cm,(20.00±4.52)s],均差异有显著性(P<0.01).完全性睡眠剥夺后48h幼鼠大脑中有11个与学习记忆相关的基因出现显著变化.结论 幼鼠在完全性睡眠剥夺后出现的记忆受损形式与成年大鼠不同,其空间参考记忆维持能力受损可能与脑内影响突触传递的基因变化有关.     

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。     

精神分裂症执行功能障碍患者工作记忆fMRI研究

目的:探讨精神分裂症执行功能障碍患者与正常人在执行双重任务工作记忆作业时大脑前额皮质区的激活特征及其异同。方法:采用无创性功能磁共振成像(fMRI)技术观察9例精神分裂症执行功能障碍患者和13名正常人在双重工作记忆作业时大脑前额皮质区激活的位置、范围和强度,用SPM99软件分析。结果:本组精神分裂症患者威斯康星卡片分类测验成绩差,工作记忆作业时反应时延长(P<0.05)。正常组在执行双重任务时激活了左、右前额叶的背外侧区、右额极区、左扣带回前部等脑区。精神分裂症执行功能障碍患者激活明显区域有双侧前额叶背外侧区和右侧腹外侧区,且比正常组范围大。精神分裂症组减正常组,有差异的激活区较为广泛,不仅有左、右前额背外侧区、腹外侧区、额内侧回,而且左、右岛叶(额盖)、右眶额回等区域也有差异,且以右额叶为主。正常组减精神分裂症组只有左背外侧区有差异。结论:精神分裂症执行功能障碍患者前额皮质区在双重任务工作记忆中激活异常。