脑卒中后手运动相关脑区正负网络连接的变化:一项静息态fMRI的研究

目的 探讨皮质下脑卒中后手运动相关脑区正负网络连接的变化及与运动功能障碍的关系.材料与方法 对18例单侧皮层下脑卒中患者和18名性别、年龄完全匹配的健康志愿者分别进行静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)检查.以左侧初级运动皮质(primary motor cortex,M1,对应病灶侧)内与手运动功能相关的区域为感兴趣区,基于体素水平的全脑功能连接方法 分析手运动相关的正网络和负网络;进一步基于感兴趣区水平的功能连接方法 分析正负网络内和网络间功能连接的变化;最后,将卒中患者异常的功能连接指标与上肢运动功能评分进行相关性分析.结果 卒中组与病灶侧M1功能连接显著大于对照组的脑区均在负网络内;而显著小于对照组的脑区均在正网络内;卒中组正负网络内和网络间的功能连接强度均显著降低;且病灶侧M1与负网络内同侧额中回的功能连接系数与上肢运动功能评分呈负相关(r=-0.735,P<0.01).结论 脑卒中后与手运动相关脑区的正负网络连接强度均下降.尤其是卒中组大于对照组的功能连接可能并非意味相关脑区的"功能代偿",而是反映了手运动相关脑区之间的负性功能连接降低,这将更有利于深入理解脑卒中神经作用机制并为康复干预提供参考价值.     

太极拳学习过程中的静息态脑功能活动局部一致性研究

目的 运用静息态功能磁共振成像(resting-state function magnetic resonance imaging,rs-fMRI)探究太极拳零基础者在太极拳不同学习阶段的脑功能活动的局部一致性(regional homogeneity,ReHo)变化.材料与方法 采用被试内设计,对18名太极拳零基础被试在太极拳学习初期(2周)和学习14周进行同样内容的静息态功能磁共振成像检查.然后分别计算前后两个不同时间点被试的全脑ReHo值并进行相关统计学分析.结果 与太极拳学习2周比较,太极拳学习14周被试右侧梭状回的ReHo值显著增高,而右侧小脑和左侧顶上小叶的ReHo值显著降低(AlphaSim校正P<0.05);其中右侧小脑的ReHo的变化值与太极拳技能评分的变化值呈显著负相关(r=-0.507,P=0.032).多元回归分析发现,太极拳学习2周被试的右侧颞中回、右侧前扣带回的ReHo值与太极拳技能评分的变化量呈显著正相关(r=0.908、0.818,P<0.01),而左侧枕下回及右侧颞上回的ReHo值与太极拳技能评分的变化量呈显著负相关(r=-0.474,P<0.05;r=-0.824,P<0.01).结论 研究结果 表明,随着太极拳学习技能水平的提高,被试的静息态功能活动局部一致性变化,反映了相关脑区可塑性.另外,太极拳学习初期某些脑区的ReHo值对太极拳技能学习效果有一定的潜在预测作用.     

基于健康人皮质脊髓束模板分析脑卒中皮质脊髓束损伤

目的运用磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)探究脑卒中皮质脊髓束(corticospinal tract,CST)扩散定量指标与运动功能的关系.材料与方法采集37例单侧皮质下脑卒中患者和30例健康被试的DTI数据,运用概率性纤维束成像追踪出健康被试的CST,获得健康对照组CST模板.基于健康对照组的CST模板测量两组被试双侧CST的各向异性分数(fractional anisotropy,FA)和平均扩散率(mean diffusivity,MD),进一步计算两组被试FA比率(FA ratio,rFA)、FA不对称性(FA asymmetry,FAasy)、MD比率(MD ratio,rMD)和MD不对称性(MD asymmetry,MDasy),用这六个扩散参数相关指标来评估脑卒中患者CST完整性损伤,并与患者"手+腕"及上肢运动功能评分(Fugl-Meyer Assessment,FMA)作相关性分析.结果与健康对照组相比,卒中组病灶同侧CST的FA、rFA显著降低(分别为t=-15.775,t=-11.111,P<0.001),FAasy显著增高(t=9.473,P<0.001);而MD、rMD显著增高(分别为t=9.553,t=7.733,P<0.001),MDasy显著降低(t=-8.941,P<0.001);病灶对侧CST的FA和MD均无显著变化(P>0.05).患者病程及病灶大小与各扩散指标间均无显著相关关系(P>0.05).卒中组病灶同侧CST的FA和rFA与"手+腕"及上肢FMA呈显著正相关(分别为r=0.342,P=0.038;r=0.479,P=0.003;r=0.343,P=0.038;r=0.482,P=0.003),FAasy与"手+腕"及上肢FMA呈显著负相关(分别为r=-0.353,P=0.032;r=-0.490,P=0.002).分步回归分析进一步发现,相较于病灶同侧CST的FA和rFA,FAasy与"手+腕"和上肢运动功能评分更加相关(分别为Beta=-0.353,P=0.032;Beta=-0.490,P=0.002).结论基于健康对照组CST模板测得的FA相关指标能反映CST结构完整性.FAasy与"手+腕"及上肢运动功能评分密切相关,或许可作为评估脑卒中患者手腕部和上肢运动功能障碍的重要参考指标.     

脑卒中静息态下脑活动异常的比率低频振幅fMRI研究

目的运用静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI)的比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,f ALFF)方法探究慢性期脑卒中患者基线脑活动异常变化。材料与方法16例慢性期左侧皮层下病变脑卒中患者和16例年龄性别相匹配的健康志愿者均接受静息态功能磁共振扫描,在0.01~0.08 Hz频段内计算f ALFF值,运用双样本t检验(P0.05,Alpha Sim矫正)比较两组间的f ALFF差异。结果与健康对照组比较,脑卒中患者组f ALFF值显著降低区域主要位于病灶同侧丘脑和基底节区,其中丘脑的f ALFF值与患者临床手功能评分呈正相关(r=0.54,P=0.030.05)。结论脑卒中自发神经活动异常与病灶部位和病灶所致的手运动功能障碍密切相关,这些发现有助于进一步阐释脑卒中运动功能障碍的病理生理学机制。     

运动想象训练促进脑卒中患者上肢运动功能恢复的功能磁共振研究

摘要 目的：利用功能磁共振（fMRI）研究脑卒中患者运动想象训练后上肢功能重组潜在的脑重塑机制,为临床脑卒中患者的康复治疗提供一定的理论基础。 方法：选择9例脑卒中偏瘫患者,进行运动想象训练每周5次,每次约30min,共4周,并进行常规康复训练。应用Fugl-Meyer上肢运动功能量表（FMA-UL）分别在治疗前和治疗后4周评估患者的上肢运动功能。在4周康复干预前后对患者进行患手被动握拳任务下的fMRI检查,采用组块设计,利用SPM8软件进行数据处理,采用感兴趣区（ROI）的个体化分析,统计各ROI区的脑皮质激活情况,比较干预前后对侧感觉运动区（cSMC）的激活变化,分析脑卒中患者的脑重塑模式。 结果：4周运动想象干预后脑卒中患者的FM-UL评分从（22.44±11.59）分提高到（39.78±14.03）分（P=0.011）。比较干预前后两次fMRI检查脑皮质SMC区的激活情况,发现9例脑卒中患者的功能恢复呈现出两种不同的皮质重塑模式：一种模式为募集激活,即大部分患者第二次fMRI检查,患手被动任务下cSMC的激活增加（有6例患者）;另一种模式是集中激活,即小部分患者第二次fMRI检查,患手被动任务下cSMC的激活虽然是减少的,但其偏侧指数（LI-SMC）却是显著增加的（有3例患者）。 结论：运动想象训练可改善脑卒中患者的上肢运动功能,经过4周干预后脑卒中患者存在损伤同侧SMC区的募集激活和集中激活两种脑重塑模式,随着患者上肢功能的恢复,脑重塑机制逐渐倾向于损伤侧SMC的激活。     

健康成人在手部主动、被动和想象握拳运动时脑区激活特点的功能性磁共振成像研究

目的利用血氧水平依赖性功能磁共振成像（BOLD-fMRI）技术探讨健康成人手部在主动、被动和想象握拳任务下脑区激活的特点,为研究脑损伤后脑部重塑的作用机制提供依据。 方法选取20名健康成人参与研究,选择左右手主动、被动和想象握拳任务作为刺激模式,利用SPM8软件进行数据处理,统计各种运动任务下被激活脑区最强激活体素的T值及其坐标、激活体素值和激活体积。 结果手部主动运动及被动运动任务下,健康成人脑激活区大部分重叠,主要以对侧感觉运动区、同侧小脑及对侧辅助运动区较为显著,其激活的体素值和激活体积均较大。主动及被动任务下激活脑区以对侧感觉运动区中间部（手部代表区）最明显,强度最高。想象运动和主动或被动运动相重叠的主要激活区域为双侧辅助运动区。 结论健康成人在主动运动和被动运动任务下的激活脑区相似,提示可用被动任务代替主动任务来观察脑损伤偏瘫患者恢复过程中的脑区激活变化,进一步探讨脑部重塑的作用机制。     

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。     

脑卒中运动功能障碍的局部一致性fMRI研究

目的:运用静息态功能性磁共振成像探究不同程度运动功能障碍脑卒中的脑局部一致性(regional homogeneity,ReHo)变化。方法:对单侧皮质下脑卒中患者(其中轻度和重度运动功能障碍患者各13例)和13例健康志愿者分别进行静息态功能磁共振成像检查。分别计算三组被试的全脑ReHo值,运用双样本t检验得到组间的差异脑区,进一步将差异脑区的ReHo值与临床上肢运动功能评分及手腕运动功能评分作相关性分析。结果:与健康对照组比较,轻度组病灶同侧皮质下的尾状核和丘脑的ReHo显著减小,辅助运动区及病灶对侧颞下回、梭状回及小脑的ReHo显著增高。重度组病灶同侧的初级运动皮质、扣带前回、颞下回、脑岛、枕中回及丘脑的ReHo显著减小,病灶对侧额上回、颞下回及小脑的ReHo显著增高。患者子组比较,重度组病灶同侧枕中回和病灶对侧颞上回的ReHo均显著低于轻度组,其中枕中回的ReHo值与上肢和"手+腕"FMA(Fugl-Meyer Assessment)评分显示正相关(分别为r=0.647,r=0.682,P<0.001),颞上回的ReHo值亦与上肢和"手+腕"FMA评分显示正相关(分别为r=0.646,r=0.718,P<0.001)。结论:单侧皮质下脑卒中运动功能障碍静息态神经功能活动异常与运动功能严重程度密切相关,主要涉及邻近病灶的皮质下组织和远离病灶的脑皮质。其中一些脑区的ReHo值与患者运动功能评分存在相关性,或许说明ReHo分析可以作为评估卒中患者运动功能障碍的一个重要影像学指标。