神经精神性狼疮患者静息态脑功能网络改变

目的 通过度中心性(DC)和功能连接(FC)观察神经精神性狼疮(NPSLE)患者静息态脑功能网络改变。方法 前瞻性纳入23例NPSLE患者(NPSLE组)及28名健康志愿者(对照组),行静息态功能MRI(rs-fMRI),并对NPSLE患者完善简易精神状态量表(MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、运动和认知功能疲劳量表(FSMC)(包括FSMC-M及FSMC-C)、医院焦虑抑郁量表(HADS)(包括HADS-A及HADS-D)评估及实验室检查(C3、C4、IgA、IgM、IgG);比较组间各脑区Fisher-Z变换DC(zDC)差异,以组间zDC存在差异脑区为种子点,分析全脑Fisher-Z变换FC(zFC),评估NPSLE组上述脑区zDC及zFC与神经心理学量表及实验室指标的相关性。结果 相比对照组,NPSLE组左侧距状裂周围皮层、右侧眶内额上回zDC均降低(P_FWE校正均＜0.05),左侧距状裂周围皮层-右侧眶内额上回zFC降低,右侧眶内额上回与右侧内侧额上回、左侧楔前叶、右侧颞下回、左侧顶下缘角回及右侧角回zFC均降低(P_FWE校正均＜0.05)。NPSLE患者左侧距状裂周围皮层-右侧眶内额上回zFC与FSMC-M、FSMC-C均呈负相关(r=-0.493、-0.471,P均＜0.05),右侧眶内额上回-左侧楔前叶zFC与FSMC-M、FSMC-C均呈负相关(r=-0.485、-0.553,P均＜0.05),右侧眶内额上回-左侧顶下缘角回zFC及右侧眶内额上回-右侧角回zFC与IgA均呈负相关(r=-0.460、-0.483,P均＜0.05)。结论 NPSLE患者左侧距状裂周围皮层及右侧眶内额上回DC及多个脑区FC降低。     

静息态功能MRI观察强迫症患者小脑效应连接改变

目的 静息态功能MRI(rs-fMRI)观察强迫症(OCD)患者小脑各亚区与全脑效应连接改变。方法 收集84例临床诊断OCD患者(OCD组)和78名健康志愿者[健康对照(HC)组],以格兰杰因果关系分析(GCA)评估OCD组小脑各亚区与全脑其他脑区间效应连接的改变,分析OCD患者组间差异有统计学意义脑区效应连接变化与耶鲁-布朗强迫症量表(Y-BOCS)评分的相关性。结果 OCD组小脑各亚区至全脑GCA与HC组差异有统计学意义脑区中,左侧小脑半球3区至右侧背外侧额上回、右侧小脑4-5联合区至右侧角回效应连接增强(P均＜0.05),左侧小脑脚1区至左侧小脑4-5联合区、右侧小脑半球3区至左侧小脑半球6区效应连接减弱(P均＜0.05)。OCD组全脑至小脑各亚区与HC组GCA差异有统计学意义脑区中,右侧缘上回至左侧小脑脚1区,左侧额中回、右侧眶部额上回、左侧前扣带回和旁扣带回至右侧小脑脚1区,右侧额中回至右侧小脑脚2区,左侧舌回至左侧小脑半球7b区,右侧眶部额上回至右侧小脑半球7b区、左侧小脑半球9区的效应连接均增强(P均＜0.05);左侧尾状核至右侧小脑脚1区、右侧尾状核至左侧小脑半球7b区效应连接均减弱(P均＜0.05)。OCD患者右侧小脑半球4-5联合区至右侧角回的效应连接(r=0.318,P=0.003)、右侧眶部额上回至右侧小脑半球7b区的效应连接(r=0.327,P=0.002)与Y-BOCS评分均呈正相关。结论 OCD患者与认知活动、执行功能和行为调控等相关小脑亚区与全脑之间的效应连接已发生改变。     

静息态功能MRI观察脑梗死后失语症患者功能连接变化

目的 采用静息态功能MRI（rs-fMRI）观察脑梗死后失语患者各脑区功能连接（FC）变化。方法 对10例脑梗死后失语症患者（观察组）及10名健康志愿者（对照组）采集rs-fMRI,以左侧额下回（LIFG）布罗卡（Broca）区为种子点,分析组内和组间ROI与其他脑区FC相关性的差异。结果 对照组双侧枕叶、顶叶、额叶、颞叶、小脑半球、小脑扁桃体及脑干与ROI FC呈正相关（P均<0.05）;观察组双侧额下回,左侧中央后回、中央前回、额中回、扣带回、豆状核、海马、楔叶、枕叶,右侧顶下小叶、缘上回与ROI的FC呈正相关（P均<0.05）;观察组双侧缘上回、颞下回、梭状回、顶下小叶、枕中回,右侧额中回、扣带回、小脑半球,左侧颞中回、颞上回等与ROI的FC的相关性高于对照组（P均<0.05）。结论 静息态下健康人脑内存在语言功能网络;左侧脑梗死后失语症患者多个脑区与LIFG Broca区的FC呈正相关,以左侧大脑半球额叶为主,可能与脑梗死后失语症的发生及恢复机制有关。     

轻微型肝性脑病患者静息态下双侧楔前叶与全脑其他区域功能连接变化

目的 观察轻微型肝性脑病（MHE）患者静息态下双侧楔前叶与全脑其他区域功能连接（FC）变化。方法 对22例肝硬化伴MHE患者（MHE组）、23例肝硬化无MHE患者（NMHE组）和24名健康志愿者（对照组）行静息态fMRI,选择双侧楔前叶为种子点,采用种子体素相关性脑功能网络分析方法计算并比较各组间双侧楔前叶与全脑其他区域的FC。结果 与对照组比较,MHE组左侧楔前叶与右侧额上回、左侧中扣带回的FC及右侧楔前叶与右侧颞极、左侧颞上回、双侧前额叶和内侧扣带回的FC降低,NMHE组左侧楔前叶与右侧额中回的FC及右侧楔前叶与左侧楔前叶、左侧中扣带回的FC降低（P均<0.05）;与NMHE组比校,MHE组左侧楔前叶与右侧额上回的FC及右侧楔前叶与右侧脑岛、右侧额中/上回的FC降低（P均<0.05）。结论 MHE患者静息态下双侧楔前叶与全脑多个脑区FC存在异常,这可能是其大脑内源性神经功能损伤的机制之一。     

静息态功能磁共振成像评价原发性闭角型青光眼患者脑部局部一致性

目的 采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)评价原发性闭角型青光眼(PACG)患者脑部局部一致性(ReHo)的改变。方法 对40例PACG患者(PACG组)及40名健康志愿者(对照组)进行rs-fMRI,计算全脑ReHo值,并进行统计学分析。结果 与对照组比较,PACG组右侧梭状回、左侧枕中回、左侧枕下回、左侧颞中回、双侧中央前回、左侧中央后回、左侧顶上小叶、左侧中央旁小叶的ReHo值均减低(P均<0.05);双侧小脑后叶、右侧额上回的ReHo值均增加(P均<0.05)。右侧梭状回、左侧枕中回ReHo值与视网膜纤维层厚度均呈正相关(r=0.452、0.472,P均<0.05)。右侧额上回ReHo值与视力呈负相关(r=-0.443,P=0.004)。结论 PACG患者存在视觉、感觉运动、情绪认知处理多个脑区自发性脑活动异常,且多个脑区ReHo值的改变与PACG疾病严重程度相关。     

2型糖尿病患者脑局部一致性的静息态功能MRI

目的 应用静息态功能MR（rs-fMRI）的局部一致性（ReHo）技术探讨2型糖尿病（T2DM）患者的静息态脑部功能的变化特点。方法 对48例T2DM患者（T2DM组）及40名年龄、性别、受教育水平相匹配的健康对照组行常规MRI及rs-fMRI检查,计算全脑ReHo值并进行组内和组间比较,提取存在显著差异脑区的ReHo值并与临床数据做相关分析。结果 与对照组比较,T2DM组左右舌回/距状皮层、左右颞上回、左侧小脑半球的ReHo值降低;而右侧楔前叶、左侧额上回/额中回及岛叶ReHo值升高。左右舌回/距状皮层平均ReHo值与体质量指数（r=-0.420,P=0.003）、数字连接试验B（r=-0.504,P=0.001）呈负相关,与Rey-osterrich复杂图形测试（r=0.686,P=0.001）呈正相关。结论 T2DM患者静息态多个脑区ReHo值降低或升高,提示这些脑区神经功能紊乱,可能是患者认知功能障碍的影像学基础。     

静息态fMRI观察终末期肾病患者执行功能障碍相关自发脑活动异常

目的 采用静息态fMRI（rs-fMRI）及低频振荡振幅（ALFF）算法探讨终末期肾病（ESRD）患者执行功能障碍相关的自发脑活动异常。方法 收集35例ESRD患者（ESRD组）和32名性别、年龄匹配的健康志愿者（对照组）,对其行连线测试（TMT）评估及rs-fMRI;采集ESRD组患者实验室检查指标,包括血清肌酐、血红蛋白、尿素和胱抑素C。采用SPM8及REST l.8软件,获得2组平均ALFF图;提取2组间ALFF差异有统计学意义的脑区,以Pearson相关性分析评价差异脑区的平均ALFF值与TMT评分及实验室检查指标的相关性。结果 与对照组比较,ESRD组患者双侧额中回、双侧楔前叶、双侧额内侧回、双侧扣带回、双侧颞中回、左侧枕中回及右侧额上回平均ALFF值减低（P均<0.001,FDR校正）,无平均ALFF值增高脑区。ESRD组左侧额中回（r=-0.57,P<0.001）及中扣带回（r=-0.55,P<0.001）平均ALFF值与TMT评分呈负相关。ESRD组前扣带回（r=0.63,P<0.001）、左侧额中回（r=0.64,P<0.001）及左侧颞中回（r=0.51,P<0.001）平均ALFF值与血红蛋白水平呈正相关。差异脑区平均ALFF值与ESRD组血肌酐、尿素、胱抑素C水平均无明显相关（P均>0.05）。结论 ESRD患者左侧额中回及中扣带回自发脑功能异常与执行功能障碍密切相关,左侧额中回自发脑活动异常与贫血密切相关,有望成为评估ESRD患者执行功能障碍及治疗监测的影像学标记。     

δ-catenin表达水平对乳腺癌患者静息态脑功能的影响

目的 观察δ-catenin表达水平对乳腺癌患者静息态脑功能的影响。方法 前瞻性纳入104例女性乳腺癌患者,根据δ-catenin表达水平将其分为高表达组(DH组,n=51)及低表达组(DL组,n=53);另以36名女性健康志愿者为对照组。行神经心理学测试;采集静息态功能MRI(rs-fMRI),记录组间脑功能参数存在差异脑区;以Spearman相关分析上述脑区脑功能参数 与受试者一般资料及神经心理学测试评分结果的相关性。结果 3组fALFF、ReHo及FCS值差异均有统计学意义 。DH组及DL组左侧颞下回fALFF值均高于对照组(FWE校正,P均＜0.05);DH组右侧颞下回及DL组右侧颞中回、右侧颞下回、右侧梭状回ReHo值均低于对照组(FWE校正,P均＜0.05);DH组左侧豆状核、左侧壳核、左侧梭状回、左侧距状裂周围皮层及左侧颞下回FCS值均高于DL组(FWE校正,P均＜0.05),DH组左侧豆状核、左侧壳核、左侧梭状回、左侧距状裂周围皮层FCS值均高于对照组(FWE校正,P均＜0.05),DL组左侧舌回、左侧豆状核及左侧壳核FCS值均高于对照组(FWE校正,P均＜0.05)。DH组与DL组存在差异脑区FCS值与CogPCA结果呈低度正相关(r=0.313,P＜0.05)。DH组与对照组存在差异脑区的fALFF值与连线测试A(TMT A)及连线测试B(TMT B)结果均呈低度正相关(r=0.301、0.310,P均＜0.05),ReHo值与TMT B结果呈低度负相关(r=－0.307,P＜0.05),FCS值与TMT A、TMT B呈弱/低度正相关(r=0.282、0.309,P均＜0.05)、与数字符号替代测试(DSST)呈低度负相关(r=－0.363,P＜0.05)。DL组与对照组存在差异脑区的fALFF值与简易精神状态检查(MMSE)、蒙特利尔认知评估(MoCA)、中文听觉词汇学习测验(AVLT)短时记忆及DSST呈弱/低度负相关(r=－0.399、－0.362、－0.344、－0.288,P均＜0.05)。结论 δ-catenin表达水平对乳腺癌患者脑功能有一定影响,可致双侧大脑半球脑网络非对称性改变,并通过影响左侧颞下回、左侧豆状核、左侧壳核及左侧梭状回致记忆力下降。     

原发性三叉神经痛患者脑结构和功能连接改变

目的 探讨原发性三叉神经痛（PTN）患者脑结构和功能连接（FC）改变。方法 对38例PTN患者（PTN组）和38名健康志愿者（对照组）行3.0T MR扫描。先以基于体素的形态学分析法计算PTN组相对对照组的灰质体积（GMV）改变，以存在形态学差异的脑区为ROI，采用静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）检测组间FC强度差异。结果 PTN组多个脑区存在广泛GMV萎缩，包括扣带回前部（ACC）和中部、右侧岛叶（Ins）、右侧第二躯体感觉区（S2）、左侧初级运动皮质、左侧运动前区及双侧颞叶，且右侧Ins/S2与ACC、前额叶内侧部、扣带回后部及双侧前额叶背外侧部FC普遍增强，右侧Ins/S2和ACC的FC强度与疼痛程度呈负相关（r=-0.552，P<0.01）。结论 PTN患者脑内存在多维度结构和功能改变。右侧Ins/S2和ACC的FC增强可能作为评估PTN程度的较有效的影像学指标。     

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。     

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。     

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.     

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.