静息状态脑功能连接磁共振成像的分析方法及应用

多数功能磁共振成像(fMRI)研究是在特定的实验任务条件下对大脑的活动进行分析.然而,大脑在静息状态下仍存在自发神经元活动,这些自发活动具有较强的低频同步性,对于静息状态下的大脑活动的研究有利于全面认识大脑的内在活动机制.本文主要综述目前静息状态脑功能连接fMRI常用分析方法及其在临床疾病中的初步应用.     

动态功能连接方法及在神经精神疾病中的应用研究

基于静息态功能磁共振成像的脑功能连接分析方法被广泛应用于神经精神疾病脑成像研究,其主要包括静态功能连接和动态功能连接(dynamic functional connectivity,DFC)。功能连接具有随时间动态变化的性质,静态功能连接无法揭示脑连接时变特征中包含的丰富信息。利用DFC方法,揭示大脑复杂神经活动的动态特性及其脑机制,已在临床研究中取得突破性的进展。然而,DFC各种方法之间缺乏可比性,其在临床应用中的结果也不尽相同。因此,作者梳理了DFC分析方法,并对这些方法在神经精神疾病中的最新研究进展进行综述。试图指出动态功能连接的改进方向,并对其在神经精神疾病中的应用作出展望。     

功能磁共振成像在抑郁症中的应用研究进展

功能磁共振成像是近年来广泛应用于抑郁症研究的一项成像技术,能够对脑组织进行实时功能显影.静息态时大脑存在着有序的脑活动,静息态功能性磁共振由于其具有可重复性和可验证性等特点被广泛应用.本文对功能磁共振成像在抑郁症中的应用研究现状进行了综述,以期为抑郁症的研究提供依据.     

基于静息态网络神经精神类疾病的脑机制研究进展

大脑是人体至关重要的组成部分,其不同功能区域相互协调、相互作用共同执行人类的各种简单、复杂活动。现代科学研究证明人脑在静息状态下即存在多种脑功能网络,静息态功能磁共振成像技术的日臻成熟为脑功能网络研究带来契机,现已被广泛应用于神经精神类疾病的脑机制研究中,为神经精神类疾病的诊治及评估提供了崭新的方法与思路。本文着重对基于静息态网络的脑机制研究方法及其在神经精神类疾病中的应用进行阐述。     

动态功能连接分析在脑卒中近5年的应用现状

脑卒中是一种影响脑网络的疾病,功能磁共振成像技术广泛用于研究卒中损伤后大脑的功能变化和网络重组。动态功能连接是一种新兴的分析方法,用以表征静息状态下大脑功能连接的动态特性。动态功能连接在近5年应用于脑卒中领域,主要用于探索全脑不同网络、感觉运动网络以及语言网络的功能连接属性。研究表明卒中发生后大脑网络功能连接呈现一些重复出现的密集或稀疏的连接状态并具有不同的时间变异特征,为研究脑卒中提供了新的视角,具有潜在的优势。本研究主要综述动态功能连接在脑卒中的应用现状,包括卒中后全脑网络研究、感觉运动网络研究、语言网络研究等方面。      

皮质下脑卒中对运动想象有关脑区功能连接的影响

目的:本研究拟运用静息态功能磁共振成像探讨皮质下脑卒中患者运动想象有关脑区功能连接状况。方法:对24例病灶位于左侧运动通路的皮质下脑卒中患者和年龄、性别相匹配的24例正常对照进行静息态脑功能磁共振成像扫描,以病变侧(左侧)顶下小叶为种子点,计算它与其他脑区的功能连接,利用双样本t检验对比分析两组受试者静息态功能连接差异。结果:与正常对照比较,脑卒中组的运动想象相关脑区之间功能连接发生显著变化。脑卒中组病变侧顶下小叶与病变对侧脑功能连接显著下降,涉及的脑区(顶下小叶、辅助运动皮质、运动前区、额下回岛盖部和枕中回)多于病变同侧(辅助运动皮质和运动前区);顶下小叶与病变同侧的额下回岛盖部和双侧小脑外侧部的功能连接显著增加。结论:静息态磁共振成像功能连接分析成功显示皮质下脑卒中导致运动想象相关脑区功能连接受损的客观存在。     

膀胱过度活动症患者大脑功能的连接变化

应用大脑静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术探索膀胱过度活动症(OAB)的中枢机制。     

神经精神疾病的功能磁共振成像研究进展

脑功能磁共振成像(fMRI)能在活体人脑定位各功能脑区,研究脑的功能连接.本文基于任务态和静息态的应用模式,自局部脑区功能活动、脑区间功能连接及脑功能网络层面,综述了脑功能磁共振成像在神经精神疾病发病机制、诊断、治疗及预后等方面的临床研究现状.今后需进行多学科、多方法 相结合的纵向研究,探索神经精神疾病特异的功能影像学...     

2型糖尿病认知功能损害及其静息态功能磁共振成像研究进展

糖尿病认知损害是糖尿病在中枢神经系统的常见并发症,静息状态下脑活动的异常是糖尿病认知损害的表现之一。静息态功能磁共振基于血氧水平依赖成像,按分析方法分为功能分离和功能整合两类,反映大脑神经活动变化情况。功能磁共振成像新技术的不断发展使糖尿病早期认知损害的检出成为可能,尤其是静息态功能磁共振成像具有非侵入性、无电离辐射且时空分辨率较高等优势,已逐渐成为研究认知损害神经生理机制的有效手段。在我国,因2型糖尿病占糖尿病的90%以上而成为研究热点,本文将围绕静息态功能磁共振成像在2型糖尿病认知损害中的研究与应用予以综述。     

夜间遗尿症儿童丘脑室旁核功能连接的静息态功能磁共振成像研究

目的 通过分析夜间遗尿症(nocturnal enuresis,NE)儿童两侧丘脑室旁核(paraventricular thalamus,PVT)与全脑体素的功能连接的变化,探索NE儿童觉醒障碍及认知功能缺陷的脑功能机制.材料与方法 回顾性分析22例NE儿童以及33例健康儿童的静息态功能磁共振成像(resting-s...     

Dynamic functional connectivity revealed by resting-state functional near-infrared spectroscopy

The brain is a complex network with time-varying functional connectivity (FC) and network organization. However, it remains largely unknown whether resting-state fNIRS measurements can be used to characterize dynamic characteristics of intrinsic brain organization. In this study, for the first time, we used the whole-cortical fNIRS time series and a sliding-window correlation approach to demonstrate that fNIRS measurement can be ultimately used to quantify the dynamic characteristics of resting-state brain connectivity. Our results reveal that the fNIRS-derived FC is time-varying, and the variability strength (Q) is correlated negatively with the time-averaged, static FC. Furthermore, the Q values also show significant differences in connectivity between different spatial locations (e.g., intrahemispheric and homotopic connections). The findings are reproducible across both sliding-window lengths and different brain scanning sessions, suggesting that the dynamic characteristics in fNIRS-derived cerebral functional correlation results from true cerebral fluctuation.OCIS codes: (170.2655) Functional monitoring and imaging, (170.5380) Physiology, (170.3880) Medical and biological imaging     

失眠患者杏仁核功能连接的静息态功能磁共振成像

目的分析静息状态下失眠患者杏仁核与其他脑功能连接的改变。方法失眠患者39例为失眠组,体检健康者23例为对照组,2组均进行临床匹兹堡睡眠质量指数量表(Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI)、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale, HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale, HAMA)、世界卫生组织-加利福尼亚听觉词语学习测验(World Health Organization University of California Los Angeles Auditory Verbal Learning Test, WHO-UCLA AVLT)评估睡眠、认知、情绪情况,2组均行磁共振常规扫描和静息态功能MRI扫描(resting-state functional MRI, rs-fMRI),以双侧杏仁核为种子点,比较2组脑功能连接的差异;采用Pearson相关分析失眠组长时记忆评分与左侧杏仁核-左侧海马旁回、左侧杏仁核-右侧海马旁回的功能连接强度的相关性。结果失眠组PSQI[(13.46±2.74)分]、HAMA[(10.10±3.97)分]、HAMD[(9.56±3.48)分]评分及认知障碍评分[(1.23±0.67)分]明显高于对照组[(2.52±1.75)、(1.57±1.90)、(0.78±1.24)、(0.08±0.07)分](P<0.05),WHO-UCLA学习记忆量表中长时记忆[(10.67±2.35)分]和再认记忆[(12.36±2.40)分]评分低于对照组[(11.96±1.85)、(13.39±1.31)分](P<0.05);与对照组比较,失眠组左侧杏仁核与后扣带回、双侧海马旁回、双侧海马、颞叶、舌回和枕叶的功能连接增强(P<0.05),右侧杏仁核与边缘叶、右侧海马旁回、舌回、枕叶、右侧距状皮层、后扣带回、前额叶功能连接增强(P<0.05);失眠组长时记忆评分与左侧杏仁核-左侧海马旁回、左侧杏仁核-右侧海马旁回的功能连接强度呈正相关(r=0.556,P<0.001;r=0.150,P=0.032)。结论失眠患者双侧杏仁核与多个脑区的功能连接出现异常,可能是失眠患者出现情绪调节障碍、认知障碍等的机制之一。     

Neutrophilic functional heterogeneity

Blood neutrophilic functional heterogeneity is under discussion. The neutrophils of one subpopulation, namely killer neutrophils (Nk), potential phagocytes, constitute a marginal pool and a part of the circulating pool, intensively produce active oxygen forms (AOF) and they are adherent to the substrate. The neutrophils of another subpopulation, cager neutrophils (Nc), seem to perform a transport function of delivering foreign particles to the competent organs, to form about half of the circulating pool, to produce APC to a lesser extent, exclusively for self-defense and, probably, in usual conditions, to fail to interact with substrate. Analysis of the experimental findings suggests that the phylogenetic age of Nk is older than that of Nc and Nk has predominantly a tendency to spontaneous apoptosis under physiological conditions.     

Partial correlation for functional brain interactivity investigation in functional MRI

Examination of functional interactions through effective connectivity requires the determination of three distinct levels of information: (1) the regions involved in the process and forming the spatial support of the network, (2) the presence or absence of interactions between each pair of regions, and (3) the directionality of the existing interactions. While many methods exist to select regions (Step 1), very little is available to complete Step 2. The two main methods developed so far, structural equation modeling (SEM) and dynamical causal modeling (DCM), usually require precise prior information to be used, while such information is sometimes lacking. Assuming that Step 1 was successfully completed, we here propose a data-driven method to deal with Step 2 and extract functional interactions from fMRI datasets through partial correlations. Partial correlation is more closely related to effective connectivity than marginal correlation and provides a convenient graphical representation for functional interactions. As an instance of brain interactivity investigation, we consider how simple hand movements are processed by the bihemispheric cortical motor network. In the proposed framework, Bayesian analysis makes it possible to estimate and test the partial statistical dependencies between regions without any prior model on the underlying functional interactions. We demonstrate the interest of this approach on real data.