编码非相关词对是否具有半球对称性?一项近红外光学成像的研究

目的本研究采用近红外光学成像技术（fNIRS）,探讨双侧前额叶在非相关词对的语义编码过程中的作用。方法48名被试者分别在深、浅加工2种实验条件下对非相关词对进行编码,光学成像器即时记录在前额叶皮层,波长为760nm和850nm的漫射光强变化,以此推测相应脑组织的血容量变化。结果与浅加工相比,在深加工条件下,双侧前额叶中与背外侧前额叶相对应区域的血容量变化都较为明显,尤其是左侧前额叶。本研究结果并不完全支持HERA模型,但与其它相关的脑成像研究结果相似。结论材料的特异性是影响记忆编码中半球一侧化的重要因素,当需要对刺激间的联系进行加工时,右侧前额叶也会参与记忆的编码过程。本研究还提示fNIRS技术可用于记忆等脑高级认知功能的研究。     

失语症病人皮层语言活动的功能MRI初步研究

目的用功能磁共振成像(fMRI)技术研究失语症患者皮层语言功能状态，并探讨该技术临床应用的可行性。方法在6位健康志愿者和3位处于恢复阶段的失语症患者完成词汇联想任务的同时，用fMRI技术测量局部神经元活动引起的脑区信号改变，分析处理成代表语言功能区的统计激活图。结果6例正常志愿者的语言加工活动激活了1个由额叶、顶叶、颞叶和枕叶等许多脑区组成的神经网络。而失语症患者无论左侧额叶有无病变，均无左侧额叶下部的激活。此外，2位患者显示了右侧大脑半球某些区域的激活，而这些区域没有参与正常志愿者的语言加工。结论失语症患者皮层语言功能存在脑内局部病灶的远隔效应和皮层语言功能区的重新分布或重组现象。fMRI技术是评价失语症患者语言功能的有效方法。     

前额叶皮层在数字工作记忆维持中的作用:事件相关fMRI研究

目的采用事件相关功能磁共振成像(ER-fMRI)探讨前额叶皮层在工作记忆维持期的作用。方法20名正常受试者接受sternberg项目认知任务的功能磁共振成像。采用相对低负载、高负载任务。组分析方法评价维持期相对低、高负载时平均脑区激活情况;组间比较探讨高负载任务出现相关激活增加的脑区。结果维持期与双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)、双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)、顶叶、辅助运动区(SMA)和运动前区(PMA)、视觉相关皮层激活相关,VLPFC等脑区在高负载任务中激活增加。结论工作记忆维持和操纵之间可能存在功能上的、而非神经解剖的区分。     

正常人数字n-back工作记忆神经基础的fMRI研究

目的 采用功能磁共振成像(fMRI)和数字2-back工作记忆(WM)任务,探讨WM的神经基础. 资料与方法 正常受试者35名,采用数字2-back任务行fMRI,0-back作为对照任务.采用SPM2软件进行功能数据预处理、统计分析和结果显示.统计分析中,采用SPM2基本模式(basic model)中的单样本t-检验进行组分析.记录受试者的执行表现(反应时间和准确率). 结果 (1)受试者数字0,2-back状态的执行准确率分别为99.05%、95.49%.(2)数字n-back任务中主要有6个脑区激活:双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)(BA9/46);双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)(BA44/45/47);双侧运动前区外侧部(LPMA)(BA6/8);扣带背侧、辅助运动区(SMA)、运动前区内侧部(MPMA)(BA6/8/32);双侧前额叶皮层(PFC)嘴侧和额极(BA10);双侧顶叶皮层后部(PPC)(BA7/40),另外,双侧小脑、左侧基底节-丘脑区也出现激活. 结论 数字n-back WM任务的神经基础是 "皮层、皮层下区和小脑"构成的分布式脑区网络.     

基于低频振荡幅度算法的脑电功能磁共振同步成像技术对颞叶癫痫的研究

目的 采用静息功能磁共振成像低频振幅技术,通过观察双侧海马硬化(HS)颞叶癫痫(TLE)患者脑血氧水平依赖(BOLD)信号活动的改变,探讨TLE脑活动的神经机制.资料与方法 采用低频振幅算法,对9例双侧HS的TLE患者及9名正常志愿者静息功能磁共振成像数据进行对比分析,观察TLE患者发作间期痫样放电时(IED)振荡幅度增高及降低的区域.结果 TLE患者伴发IED时BOLD信号振荡幅度改变的区域基本呈双侧对称分布.振幅增加的区域包括:双侧海马、杏仁核、扣带回等边缘系统,双侧中央运动区、颞叶皮层,丘脑及中脑结构.振荡幅度降低的区域包括:扣带回前部(ACC)、内侧前额叶(MPFC)及顶下小叶(IPC)等经典缺省模式区域,而后扣带回(PCC)和楔前叶(Pcu)则未包含其中.结论 低频振幅功能磁共振成像技术可以对癫痫引起脑的活动改变情况进行观察.振幅增高的脑区反映大脑对癫痫活动的产生、传播等易化作用,振幅降低区域反映了特定脑区功能的抑制,尤其是缺省模式功能的受抑制.这些改变反映了大脑易化与抑制两个系统对癫痫的脑功能进行调节.     

抓握运动对儿童言语流畅影响的脑功能成像研究

目的:比较无手部抓握运动训练儿童和有手部抓握运动训练经历儿童在完成语义流畅性任务时大脑功能的不同,讨论抓握运动是否促进言语生成的表现。方法:将24名儿童按有无手部抓握运动经历,分为有运动经历和无运动经历两组,以汉语语义流畅性测验为言语任务,采用大脑功能磁共振成像(fMRI)方法,应用基于Matlab的统计参数绘图软件(SPM)分析脑区激活信息。结果:完成言语任务时两组被试产词量无显著性差异。有运动训练经历组儿童完成言语任务时大脑激活程度比无运动训练经历组强烈,激活区域范围广,主要体现在左脑岛、双侧额下回、左额叶(中央前回)。结论:抓握训练可能对汉语加工有明显影响。额叶中央前回是抓握技能对言语加工影响的重要脑区。     

近红外光学成像技术检测视觉搜索任务期间大脑前额叶氧合血红蛋白水平变化

目的 研究视觉搜索对大脑前额叶氧合血红蛋白水平变化的影响.方法 25名右利手健康大学生被试者在一列非靶字母中搜索靶字母,依据非靶字母数目(2个或6个),将任务分为2个水平(任务1或2).实验期间同时记录被试者行为反应和前额叶脑区氧合血红蛋白水平变化.结果 1)与任务1相比,任务2期间被试者反应时延长、正确率下降,前额叶脑区氧合血红蛋白水平明显上升;2)任务2期间被试者前额叶脑区激活水平与反应时呈负相关.结论 前额叶区域氧合血红蛋白反应与视觉搜索行为结果相一致,较高的氧合血红蛋白水平有可能缩短行为反应时间.     

正常人情景记忆编码和提取加工的fMRI研究

目的:研究正常人汉字情景记忆编码和提取加工时大脑皮层的激活情况。方法:利用血氧水平依赖性功能磁共振成像技术(blood oxygenlevel dependent functional MRI,BOLD-fMRI),采用组块设计和事件相关的刺激模式,检测20例正常青年人执行汉字情景记忆编码和提取任务时大脑皮层的激活脑区。结果:情景记忆编码加工的激活脑区主要有左侧前额叶背外侧(BA10)、右侧海马旁回、右侧颞叶梭状回(BA20)、两侧前运动区(BA6)、辅助运动区(BA8)、两侧枕叶(BA19)、右侧顶叶(BA7)和两侧小脑半球,提取加工的激活脑区主要有右侧前额叶背外侧(BA10,BA46/47)、左侧额中回(BA10)、左侧额下回(BA47)、辅助运动区(BA8)、两侧基底节区、左侧颞顶交界处、两侧枕叶(BA18/19)、两侧顶叶(BA40)和两侧小脑半球。结论:情景记忆的编码和提取加工尽管存在部分共同的激活脑区,但两者相应的神经机制有所差异。     

正负性情绪图片编码加工功能磁共振成像研究

目的 探讨正负性情绪图片加工所涉及的相关神经机制. 资料与方法 对20名健康自愿者(男女各10名,年龄20～25岁,视觉呈现彩色负性、正性、中性情景图片)行功能磁共振成像扫描并进行后处理. 结果 与中性图片加工相比,正负情绪激活杏仁核、前额叶不同亚区、扣带回、颞中回、颞上回等共同脑区.负性图片显著激活双侧杏仁核、右侧前额叶眶回、左侧海马、丘脑和梭状回等脑区;正性图片激活右侧杏仁核、左侧前额叶背侧和右侧海马等脑区. 结论 正负性情绪加工涉及共同的和相对特异的神经机制.前额叶和杏仁核等是情绪加工中的重要结构,前额叶参与情绪加工符合情绪效价假设.     

Alzheimer病视觉注意缺陷的功能MRI研究

目的 采用功能磁共振成像(functional MRI，fMRI)技术考察Alzheimer病(AD)视觉注意缺陷的原因，并对其相应的神经解剖基础进行初步探讨。方法 13例临床诊断可能为AD的患者和13例年龄、性别与之相匹配的健康老年人参加了2种不同视觉搜索的实验测试(即联合特征搜索和子集搜索任务：其中的靶刺激均具有2个特征，但前者是通过特征捆绑策略，后者是通过项目分组形成子集来完成任务)。同时采用Siemens Sonata 1．5T成像系统，采集其脑部fMRI数据，通过功能神经成像分析软件SPM99(statistical parametric mapping software，SPM)进行统计分析得到脑功能活动的图像。结果 尽管2个研究组在完成不同搜索任务时的脑区大部分相互重叠，包括顶叶、额叶、颞枕交界区、原始视皮层和皮层下结构等脑区，但不同脑区的激活强度和范围明显不同，AD组主要表现为双侧顶叶和左侧额叶激活减少，并以子集搜索任务时的组间差异更显著。结论 AD患者在项目分组和特征捆绑方面均存在一定程度功能失调，其视觉注意缺陷可能是由于顶叶病变使注意焦点在不同空间位置转换困难所致，同时伴有前扣带回和前额叶功能不良。     

儿童注意缺陷多动障碍的功能磁共振成像研究

目的使用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)方法研究正常儿童及注意缺陷多动障碍儿童在执行高级抑制功能执行-不执行(Go-NoGo)操作任务时脑功能状态及激活模式。方法注意缺陷多动障碍患儿10例与年龄、性别、利手匹配的正常儿童11例执行组块设计的Go-NoGo任务，采集全脑血氧水平依赖对比的fMRI扫描数据，用SPM99软件包进行￡检验统计分析，以获取执行不同任务与静息状态对比的脑功能图像。结果(1)在执行刺激匹配的Go任务时，正常儿童脑激活区主要在左侧丘脑及右侧扣带回，右侧额中回(BA9／10)有小范围激活。注意缺陷多动障碍儿童左侧丘脑激活范围显著减小，右侧基底节区及中脑出现了激活。(2)在执行反应匹配的Go任务时，正常儿童右侧岛叶、扣带回及左侧额叶可见激活。多动症儿童在右侧额中回(BA6／9)可见少量激活。(3)在执行NoGo任务时正常儿童右侧额中回(BA46)为主要激活区，左侧前扣带回、左侧额中回及右侧丘脑可见激活。多动症儿童右侧额叶激活区增多，但主要在BA8区，而前额叶(BA9、10)的激活并不显著，丘脑激活范围及强度较正常儿童均有增加。结论注意缺陷多动障碍儿童存在以前额叶及扣带回前部为主的功能低下脑区，同时有丘脑功能的异常。     

Cerebral interregional correlations of associative language processing: a positron emission tomography activation study using fluorine-18 fluorodeoxyglucose

Even though there have been numerous positron emission tomography (PET) activation studies on the perfusional and metabolic bases of language processing, little is known about the intracerebral functional network of language and cognitive processes. It was the aim of this study to investigate the cerebral interregional correlations during voluntary word association versus word repetition in healthy subjects to gain insight into the functional connectivity of associative speech processing. Due to individual variability in functional anatomy, the study protocol was designed as an averaged single-subject study. Eight healthy volunteers performed a verbal association task during fluorine-18 fluorodeoxyglucose (¹⁸F-FDG) PET scanning. Two different tasks were performed in randomized order: (a) word repetition (after auditory presentation of nouns) as a control condition, and (b) word association (after auditory presentation of nouns) as a specific semantic activation. The regional metabolic rate of glucose (rMRGlu) was calculated after brain regionalization [112 regions of interest on individual 3D flash magnetic resonance imaging (MRI)] and PET/MRI realignment. Statistical analysis was performed for comparison of association and repetition and for calculation of interregional correlation coefficients during both tasks. Compared with word repetition, word association was associated with significant increases in rMRGlu in the left prefrontal cortex, the left frontal operculum (Broca’s area) and the left insula, indicating involvement of these areas in associative language processing. Decreased rMRGlu was found in the left posterior cingulum during word association. During word repetition, highly significant negative correlations were found between the left prefrontal cortex, the contralateral cortex areas and the ipsilateral posterior cingulum. These negative correlations were almost completely eliminated during the association task, suggesting a functional decoupling of the strict intercorrelation pattern. Received 16 March and in revised form 9 July 1998     

维吾尔族人汉字语义联想任务的功能MRI研究

目的 运用fMRI探讨以汉语为第二语言的维吾尔族人,对汉字进行阅读联想时,与汉族人大脑激活区域的差异.方法 选取21名健康维吾尔族人与11名健康汉族人进行fMRI.fMRI采用BOLD组块设计,受试者接受单个汉字任务视觉刺激,所得原始图像数据经统计参数图(SPM)5脑功能MR图像处理软件包处理,生成受试者的脑激活图,并进行对照研究,分析维吾尔族人和汉族人脑激活空间分布上的差异.结果 维吾尔族人与汉族人汉字任务主要激活了左侧额中回和额下回(BA 9、47)、颞中回(BA 37)皮层、顶上下小叶(BA 7、40),双侧视觉系统(Bas 17～19)及小脑,两个民族受试者激活区域基本一致,但维吾尔族人的脑激活范围明显大于汉族人.结论 母语为维吾尔语者,其汉字脑处理过程与汉族人激活区域基本一致,但需要更多的脑区来参与和完成;其脑激活范围明显大于汉族人.     

肝硬化患者认知控制的fMRI研究

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)技术探讨肝硬化患者认知控制功能的神经学机制. 资料与方法 搜集14例肝硬化患者和14名正常志愿者进行研究.采用改编的Stroop任务进行组块式设计fMRI,利用统计参数图(SPM99)软件进行图像分析.所有检查完毕后,对受试者进行行为学测试,记录测试的总反应时间以及错误数. 结果 患者组执行两试验的反应时间均长于正常对照组(P=0.001;P<0.001),执行颜色命名试验的错误数高于认字试验(P＝0.000),执行颜色命名试验时的错误数高于正常对照组(P＝0.001).肝硬化患者执行简单的认字任务时双侧前额叶及顶叶多个脑区激活增加.随着冲突强度增加,肝硬化患者扣带回、双侧前额叶、顶叶以及颞叶梭状回激活减少. 结论 肝硬化患者存在认知控制功能的障碍,而扣带回-前额叶-顶叶-颞叶梭状回网络的异常是肝硬化患者认知控制功能障碍的神经基础.     

多语种者脑语言活动区的功能磁共振成像研究

目的利用血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)探讨维吾尔族维-汉-英多语者接受三种语言刺激任务时,大脑语言功能区激活的异同。资料与方法 20名健康维吾尔族维-汉-英多语者行fMRI检查,受试者均在3～5岁开始学习汉语,汉语通过中国高等汉语水平考试汉八级(HSK)。开始学习英语的年龄在10～12岁之间,英语水平全部通过国家大学英语4～6级考试。BOLD-fMRI检查采用组块设计,受试者分别接受维语、汉语及英语认知任务的视觉刺激并进行默读,所得图像数据经SPM5脑功能处理软件处理,生成脑激活图并进行分析,组间数据采用多样本的方差分析。结果三种语言共同激活了双侧额中回和额下回(BA 9、BA 46、47)、左侧颞中回(BA 18)、双侧中央前回(BA 4)、双侧梭状回(BA 37)、左侧顶上下小叶(BA 7/40)、双侧枕中回(BA 19)。不同语言任务时右侧颞上回、颞中回(BA 18、BA 38),左侧楔前叶(BA 19),右侧舌回(BA 18)、右侧顶上下小叶(BA 7/40)、双侧的额内侧回、左侧海马旁回、基底节区(豆状核、尾状核)及小脑扁桃体有散在激活。汉语及英语刺激任务时各脑叶激活强度大于维语,三者间有统计学差异。三种语言任务的优势半球均为左侧大脑半球。结论维吾尔族多语者给予母语、汉语和英语刺激时,三种语言有共同的脑激活区,处理汉语及英语刺激任务时脑激活区激活强度及范围大于母语,三种语言刺激时大脑的偏侧化程度无差异。     

中英文双语者语义加工的词频相关性磁共振脑功能成像

目的通过对高度流利的中英文晚双语者词频相关性语义判断任务的fMRI研究，探讨语言加工相关脑功能区、词频效应及中英文加工脑功能区可能存在的差异。资料与方法对10名健康志愿者行中文高频、中文低频、英文高频、英文低频语义判断任务，比较不同任务各脑区激活强度及范围的差异。结求语义相关判断任务激活双侧Broca区（BA44、45）、前额叶背外侧（BA9、46）、额叶内侧面（BA6、32、24），颞中回后部（BA21），左侧角回（BA39）和右侧缘上回（BA40）。中文任务词频效应出现在左侧Broca区：英文任务在双侧Broca区。英文高频大于中文高频任务的脑区为双侧Broca区和右侧颞中回后部；中文高频大于英文高频任务的脑区为双侧扣带回前部。结沦词频效应即熟练程度差异影响语言加工相关脑区的激活强度及范围；中英文两种语言激活脑区大部分相互重叠．但仍有差异。     

Mild cognitive impairment: evaluation with 4-T functional MR imaging

PURPOSE: To prospectively assess abnormalities in brain activation patterns during encoding and retrieval in subjects with mild cognitive impairment by using 4-T functional magnetic resonance (MR) imaging. MATERIALS AND METHODS: The institutional review board approved this HIPAA-compliant study; all subjects gave written informed consent. Twenty patients with mild cognitive impairment (12 men, eight women; mean age, 75.0 years +/- 7.6 [standard deviation]) and 20 elderly control subjects (nine men, 11 women; mean age, 71.2 years +/- 4.5) underwent functional MR imaging at 4 T during a novel-versus-familiar face-name encoding-retrieval task. The magnitude of blood oxygen level-dependent brain responses across the entire brain were compared within and between subjects with mild cognitive impairment and control subjects by using a voxelwise random-effects model. A one-sample t test was used for within-group analysis; an analysis-of-covariance model (with age as a covariate) was used for between-group analysis. RESULTS: Brain regions activated by the task (prefrontal, medial temporal, and parietal regions) during encoding were similar to those activated during retrieval, with larger areas activated during retrieval. Subjects with mild cognitive impairment showed decreased magnitude of activation in bilateral frontal cortex regions (during encoding and retrieval), the left hippocampus (during retrieval), and the left cerebellum (during encoding) compared with magnitude of activation in control subjects (P < .001). Patients with mild cognitive impairment showed increased activation in the posterior frontal lobes (during retrieval) (P < .001). Lower hippocampal activation during retrieval was the most significant correlate of clinical severity of memory loss in mild cognitive impairment (P < .001). CONCLUSION: A difference exists in the response of brain regions underlying encoding and retrieval in mild cognitive impairment. Memory deficits in mild cognitive impairment may be linked to functional alterations in several specific brain regions both inside and outside the medial temporal lobe.