基于静息态功能连接的杏仁核谱聚类研究

目的研究根据全脑各体素的功能连接模式的相似性,以谱聚类的方式对杏仁核脑区进行分割的可行性。材料与方法通过静息态功能成像,根据特定脑区内各体素全脑功能连接模式的相似性,以谱聚类对杏仁核脑区进行分割。结果右侧中央内侧核(centromedial,CM)亚区分割结果与图谱最接近,右侧浅表核(superficial,SF)脑区亚区与谱图相似度较低。聚类组的稳定性分析结果显示在信噪比大于70 db的情况下,各子区都保持了近乎与没有加入噪声的结果100%的相似性,在10 db的低信噪比下各区皮尔森相关系数也能保持0.7左右。结论本研究的聚类结果和julich图谱具有高度一致性,表明这一方法在可行性、稳定性和抗干扰性方面也取得了满意结果,相对于传统手动分割方法,本研究的聚类方法简单、高效、可重复性高。     

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。     

基于比率低频振幅fMRI评价青少年网络游戏成瘾者静息态下脑功能活动

目的：采用比率低频振幅（fALFF）评价青少年网络游戏成瘾（IGA）者静息态下脑功能区激活特点.方法：对17例符合IGA诊断标准的青少年（IGA组）及19例在年龄、性别、受教育年限、利手等方面相匹配的青少年健康志愿者（正常对照组）行静息态fMRI扫描,两组间fALFF的差异采用两样本t检验.结果：与正常对照组相比,IGA组静息态下双侧额上回及额中回、右侧额内侧回、右侧扣带回前部及左侧扣带回后部、右侧海马旁回、右侧颞下回、右侧楔前叶脑区fALFF增高,差异有统计学意义（P＜0.05,未校正）.右侧颞上回及颞中回、双侧舌回、双侧枕叶、右侧胼胝体压部及双侧小脑脑区fALFF降低,差异有统计学意义（P＜0.05,未校正）.结论：IGA者静息态下脑功能存在异常,fALFF有助于对IGA者静息状态脑功能变化的理解.     

fMRI分析非临床抑郁大学生杏仁核及海马静息态功能连接的改变

目的 分析非临床抑郁症状(nCDSs)被试杏仁核及海马静息态功能连接的特征。方法 采用贝克抑郁量表(BDI)对1105名大学生进行抑郁症状评估,对其中17例符合nCDSs的被试(nCDSs组)及20名对照组被试进行静息态fMRI检查。以双侧杏仁核及海马为种子点,分别对全脑进行基于体素的rsFC分析,比较两组间的rsFC差异,并与nCDSs者的BDI评分进行相关分析。结果 与对照组比较,nCDSs组以双侧杏仁核为种子点,右侧眶额叶内侧面rsFC均增强;以左侧海马为种子点,右侧枕叶舌回、双侧额叶直回及左侧楔前叶rsFC增强;以右侧海马为种子点,右侧小脑后叶、右侧枕叶舌回、双侧额叶直回、左侧楔前叶及左侧中央旁小叶rsFC增强。nCDSs被试双侧杏仁核及海马rsFC改变与BDI评分无相关性(P>0.05)。结论 nCDSs被试杏仁核及海马的rsFC存在异常,可能在nCDSs的病理机制中发挥重要作用。     

颞叶癫痫患者静息态fMRI功能连接强度的研究

目的采用基于全脑体素水平的静息态功能磁共振成像(restingstate functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI)功能连接强度(functional connectivity strength,FCS)方法分析颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)患者脑网络水平改变。材料与方法对30例TLE患者(TLE组)和27名年龄、性别和受教育程度相匹配的健康志愿者(正常对照组)进行rs-f MRI数据采集及行为学测评。对rs-f MRI数据后处理,得到全脑FCS图。两组被试间年龄、受教育年限等各项临床基本资料以及各项神经心理学测评结果的差异采用双样本t检验进行比较,两组间性别的差异采用卡方检验进行比较。采用一般线性模型比较TLE组与正常对照组全脑FCS的差异。采用线性相关分析评价组间差异脑区的FCS值与行为学评分的关系。结果与正常对照组相比,TLE组在左侧颞上回、右侧颞上回、右侧额上回以及右侧额中回等脑区FCS值显著减低(P0.05,错误发现率法校正)。TLE患者贝克抑郁自评量表评分与右侧额上回FCS值呈负相关(r=-0.433,P=0.024);特质焦虑问卷评分与左侧颞上回FCS呈负相关(r=-0.434,P=0.024)。结论本研究发现TLE患者多个脑区的全脑功能连接强度明显降低,有助于进一步揭示颞叶癫痫发病的神经机制。     

基于静息态功能磁共振成像的动态功能连接分析及临床应用研究进展

基于静息态功能磁共振成像的脑功能连接分析方法已经在临床医学研究中被普遍用于疾病的神经机制和诊疗研究。近年来,研究者发现仅考虑静态的功能连接不足以解释大脑时变动态的信息交互,而应该研究功能连接的动态性以揭示大脑网络复杂多变的特性及其机制。已有许多临床研究成果表明动态功能连接分析能为临床疾病的病理探究和辅助诊断提供更好的依据,但同时也存在着问题与局限。笔者通过归纳总结常用估算方法、特征提取方法和可靠性检验及统计分析方法,综合论述了基于静息态功能磁共振成像的动态功能连接分析研究进展,并介绍了基于静息态数据的动态功能连接分析在常见临床疾病中的应用及前景。     

慢性疼痛静息态脑功能连接研究的Meta分析

目的用Meta分析方法系统地描绘慢性疼痛患者静息态脑功能连接的变化特点。材料与方法数据库检索Pubmed、EMBASE、Web Science、Science Direct、Springerlink、brainmap自建库至2016年9月符合纳入标准的所有f MRI研究。利用Icbm2tal软件将Talairach坐标统一转换为MNI坐标,依据ALE手册中数据录入方法将坐标数据分组录入,使用Ginger-ALE 2.3软件进行Meta分析并计算脑区ALE分布图。结果纳入20篇文献,共389名慢性疼痛患者。Meta分析结果表明,慢性疼痛会导致默认网络的功能连接出现异常。选取岛叶作为种子点,研究发现:岛叶和楔前叶;岛叶和前扣带回;岛叶和后扣带回;岛叶和顶下小叶;岛叶和内侧前额叶的功能连接均出现异常。结论静息态下慢性疼痛患者的岛叶与默认网络的功能连接异常,反映出疼痛脑加工与感知觉辨认、认知和情绪相关脑区活动有关,为慢性疼痛下的神经认知模型提供了实证基础,有助于进一步探索疼痛与脑之间的联系。     

静息态脑功能MRI在药物成瘾中的研究进展

药物成瘾是一种慢性、复发性的脑部疾病,是危害人类身心健康的重大社会问题,其相关脑神经机制目前尚未完全阐明。静息态功能MRI作为一种崭新的神经影像技术出现并得到迅速发展,其突出特点是分析方法多样,且在探讨大脑神经网络功能整合方面具有独特的优势,已被广泛应用于药物成瘾的研究中。该文就静息脑态功能磁共振特别是其不同的分析方法在药物成瘾神经机制研究中的应用进行综述。     

格兰杰因果分析观察酒精依赖患者杏仁核与全脑效应连接特点

目的 采用格兰杰因果分析观察酒精依赖患者杏仁核与全脑效应连接特点。方法 前瞻性纳入53例酒精依赖患者(病变组)及67名健康志愿者(对照组),基于格兰杰因果分析(GCA)观察功能MRI所示双侧杏仁核与全脑效应连接异常脑区,分析效应连接与酒精依赖年限、贝克抑郁量表(BDI)、贝克焦虑量表(BAI)及匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)评分的相关性,观察其效应连接特点。结果 病变组左侧杏仁核至左侧颞中叶、左侧眶部额上回、Cerebelum＿6＿R、右侧颞上回及右侧中扣带回的效应连接,以及Cerebelum＿6＿R至左侧杏仁核的效应连接均高于对照组(P均<0.05),而右侧杏仁核至左侧海马旁回和右侧丘脑的效应连接均低于对照组(P均<0.05)。病变组左侧杏仁核至右侧中扣带回效应连接与BAI(r=0.409,P=0.002)及BDI评分(r=0.422,P=0.002)均呈正相关,左侧杏仁核至Cerebelum＿6＿R效应连接与酒精依赖年限(r=-0.297,P=0.031)及PSQI评分(r=-0.344,P=0.012)均呈负相关。结论 酒精依赖患者杏仁核与左侧颞中叶、左侧眶部额上回、...     

MRI观察精神分裂症静息态下小脑功能连接和解剖连接

目的 应用静息态功能磁共振成像(fMRI)和扩散张量成像(DTI)观察精神分裂症患者与正常人小脑功能连接与解剖连接的差异。方法 分别对10例精神分裂症患者(精神分裂组)及14名健康对照者(正常对照组)行静息态脑fMRI和DTI。对数据进行后处理后得到功能连接的相关系数r值及小脑中脚的平均FA值,应用双样本t检验比较组间差异,并对两种数据进行相关性检验。结果 ①精神分裂组与左侧小脑功能连接改变显著的区域为双侧舌回、右侧额中回、双侧缘上回和左侧小脑(P<0.001,未校正);与右侧小脑功能连接改变显著的区域为双侧舌回、左侧中央前回和左侧缘上回(P<0.001,未校正);②精神分裂组左侧小脑中脚的FA值显著降低(P<0.05);③精神分裂组右侧小脑-右侧舌回的连接强度与右侧小脑中脚的FA值呈显著正相关(r=0.84,P<0.05)。结论 联合运用多种成像方式可能为理解小脑在精神分裂症病理生理学中的作用提供新的方向;精神分裂症患者静息态下小脑与大脑皮层某些区域的连接降低和小脑中脚局部白质纤维完整性受损的同时出现以及二者之间的相关性提示功能连接与解剖解剖之间存在密切关系。     

基于静息态功能磁共振成像的肝性脑病患者脑功能网络连接

目的 采用静息态fMRI技术观察肝性脑病(HE)患者双侧苍白与全脑网络连接的改变。方法 收集21例明显HE患者(OHE组)、22例轻微型HE患者(MHE组)及21名健康志愿者(HC组)行静息态fMRI,选择双侧苍白球作为种子点,利用种子体素相关性脑功能网络分析方法对数据进行处理并进行统计学分析。结果 3组间脑网络连接差异的脑区主要位于额叶、颞叶、双侧尾状核及顶叶(P均<0.05)。与HC组比较,OHE组右侧梭状回、右侧枕下回、左侧眶部额上回、右侧额中回等脑区连接减弱,在双侧尾状核、左三角部额下回、左海马旁回等脑区连接增强;MHE组双侧颞中回、左中央前回、左内侧额上回等脑区连接减弱;与MHE组比较,OHE组右梭状回、右侧楔前叶、右侧颞中回、右侧角回连接减弱,右侧颞下回、双侧尾状核连接增强(P均<0.05)。结论 OHE及MHE患者皮层与皮层下区域脑功能网络连接存在异常,HE患者认知功能障碍可能与功能网络连接改变有关。     

首发未服药重性抑郁症患者静息态脑镜像同伦功能连接的差异

目的 探讨首发未服药重性抑郁症(MDD)患者大脑镜像脑区的功能连接的差异性。方法 对27例临床诊断为MDD且为首发未用药的患者(MDD组)和21名健康志愿者(对照组)行常规MRI及静息态功能成像(rs-fMRI),对rs-fMRI数据采用镜像同伦连接(VMHC)分析方法,并对两组被试差异脑区的VMHC值与汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分进行相关分析。结果 与对照组比较,MDD组患者的双侧额上回、后扣带回、舌回的VMHC值增加,上述差异脑区VMHC值与HAMD评分无显著相关性。结论 首发未服药MDD患者静息状态下多个大脑半球镜像脑区之间功能连接增加,可能为理解MDD的病理生理机制提供一个新的视角。     

Reduced resting-state functional connectivity between amygdala and orbitofrontal cortex in social anxiety disorder

Social anxiety disorder patients suffer from excessive anxious responses in social interaction leading to avoidance behavior and social impairment. Although the amygdala has a central role in perception and processing of threatening cues, little is known about the involved networks and corresponding dysfunctions in social anxiety. Therefore, this study aims to investigate the functional connectivity network of the amygdala in patients with social anxiety disorder and to identify regions that might influence amygdalar reactivity via modulatory pathways. Ten patients with anxiety disorders (social and/or panic) and 27 healthy controls underwent a facial emotion processing task as well as 6-min functional MRI at resting state. Individual voxel-wise functional connectivity maps were calculated using the amygdala as seed region. Group comparisons were done by random-effects analysis in SPM. Patients exhibited an amygdala hyperactivation during the emotional task and decreased functional coupling of the left amygdala with the medial orbitofrontal cortex and the posterior cingulate cortex/precuneus. The strength of this functional connectivity showed a negative association with the severity of state anxiety. In addition, an exploratory analysis revealed further reduced functional connectivity and a marked functional separation between the medial orbitofrontal and anterior cingulate cortices in the patient group. Our results suggest alterations within the amygdalar functional connectivity network in social anxiety disorder. Combined with the amygdalar hyperactivation our findings corroborate the proposed dysfunction of the fronto-amygdalar inhibition in anxiety disorders and indicate a modulatory influence of the anterior and posterior cingulate cortices on threat perception and processing.     

基于静息态功能连接模式的正常人脑扣带皮层亚区划分

基于静息态功能连接(rsFC)模式对正常人脑扣带皮层进行亚区划分,并分析不同亚区的功能连接模式。方法 收集47名右利手健康志愿者。采集结构磁共振图像及静息态功能磁共振图像。在蒙特利尔脑研究所标准空间勾画扣带皮层ROI。基于个体计算ROI中每个体素与全脑其他体素时间序列的Pearson线性相关系数,得到互相关矩阵,采用K-均值聚类算法自动聚类。采用交互验证的方法选择合适分割数。最终计算最大概率图谱。通过单样本t检验确定与每个亚区具有正功能连接的脑区。结果 扣带皮层被分为6个亚区:前扣带皮层、背侧中前扣带皮层、腹侧中前扣带皮层、中后扣带皮层、背侧后扣带皮层及腹侧后扣带皮层亚区。每个亚区有特异的静息态功能连接模式。结论 人脑扣带皮层依据不同的静息态功能连接模式分为6个亚区,每个亚区分属不同的脑功能网络,参与不同的功能。     

静息态功能磁共振成像观察正常人听觉皮层功能

目的 探讨正常人听觉皮层与全脑的正相关及负相关的功能连接.方法 采用静息态下平面回波成像技术采集44名健康受试者fMRI数据,分别以左侧及右侧AⅠ区为种子点,用功能连接的方法观察左、右大脑初级听觉皮层与全脑的正相关及负相关功能连接脑图.结果 分别以双侧AⅠ区为种子点时,正激活的脑网络主要包含双侧AⅠ、AⅡ、岛叶、辅助运动区及扣带回,以同侧为主;与右侧AⅠ区相关的正激活脑区还包括同侧背侧丘脑.与双侧AⅠ区相关的负激活脑网络与脑默认网络大体一致,主要包括双侧后扣带回/楔前叶、额叶内侧回、顶下小叶,双侧小脑半球可见明显激活.结论 静息态磁共振功能连接可满意显示听觉皮层的连接脑图.正相关功能连接主要局限在听觉系统内,负相关功能连接类似于默认网络.