首次发作抑郁症患者认知功能的fMRI研究

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)和汉字Stroop任务,探讨抑郁症患者认知功能障碍的神经机制.资料与方法 12例抑郁症患者及12名正常自愿者,采用组块设计的汉字Stroop任务(包括字色一致和字色不一致的颜色命名任务)行fMRI.检查完毕后,行行为学测试,记录总反应时间及错误数.结果 字色不一致的颜色命名任务中,与正常对照组相比,抑郁组的反应时间延长(P<0.01),错误数增多(P<0.01).字色一致的颜色命名任务时,抑郁组出现扣带回的激活.字色不一致的颜色命名任务时,抑郁组左侧前额叶功能脑区激活增加(P<0.05),顶叶多个功能脑区激活减低(P<0.05).两种任务中,抑郁组左侧前额叶功能脑区激活大于右侧(P<0.05).结论 扣带回-前额叶皮层-顶叶网络异常以及双侧前额叶功能失衡共同构成了抑郁症患者认知障碍的神经基础.     

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.     

肝硬化病人脑默认功能网络的功能磁共振成像研究

目的 利用功能磁共振成像技术研究肝硬化病人静息态脑网络是否存在异常改变.方法 14例肝硬化病人和14例正常对照者参加了本研究.汉字Stroop任务作为靶刺激任务,对照任务为" ".采用组块式设计,回波平面成像血氧水平依赖的fMRI序列采集原始数据,采用SPM99软件中的组分析方法(对照状态减去任务状态)进行统计学处理.结果 肝硬化病人的静息态脑网络不同于正常对照组,执行不一致的认字任务时,扣带回后部皮层、楔前叶未见激活,而执行颜色命名任务时,静息态的默认脑功能区激活明显增加.结论 扣带回后部皮层和楔前叶是肝硬化病人脑损害的敏感部位,但不是特异的生物学标记.     

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。     

正常儿童与成人反应抑制功能的fMRI比较研究

目的:采用fMRI结合持续性操作测试(CPT)探讨正常儿童反应抑制能力的特点.材料和方法:对正常儿童与成人各12名在执行CPT任务的同时进行全脑血氧水平依赖对比的fMRI扫描,数据处理后得到的两组脑功能活动图对比.结果:儿童组在中央额前叶和扣带回激活的强度和区域明显小于成人组,在小脑、右侧前额叶腹外侧皮层比成人组激活明显;儿童组在左侧岛叶、成人组在梭状回有激活.结论:儿童的执行功能随着中央额前叶和额前叶背外侧皮层的发育而逐渐完善,且其在执行反应抑制时依赖更多的脑区协调,提示儿童执行反应抑制与成人采取的策略可能不一致.     

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.     

步进式视觉累加实验(PVSAT)功能磁共振研究

目的:利用功能磁共振成像(fMRI)技术探讨步进式视觉累加实验(PVSAT)在人脑的作用部位及其意义.方法:12例健康志愿者完成以步进式视觉累加实验(PVSAT)作为刺激模式(包括计算、工作记忆和注意力几个方面的认知功能模式)、采用组块设计(block)的fMRI检查,经SPM2软件处理获得脑功能图像.结果:PVSAT试验中健康志愿者的双侧顶上小叶区、顶下小叶区及额上回、额中回可见激活,而优势半球(左侧)较对侧激活区稍大、强度稍高;左侧额下回和扣带回可见激活;双侧枕叶视觉皮层区有明显激活;小脑亦可见少量激活.结论:PVSAT脑内激活区主要在额顶叶,fMRI可显示脑内激活区,对脑功能的深入研究有重要价值.     

“面口合谷收”神经生理机制的fMRI研究

目的:利用功能性磁共振(fMRI)探讨"面口合谷收"的神经生理机制。方法:研究对象为20例健康志愿者,均针刺左侧合谷穴,采用相同的磁共振扫描序列采集针刺任务态fMRI数据。利用AFNI程序分析任务态fMRI的针刺脑激活区,对所有的功能数据进行组分析,并利用Monte Carlo方法对分析结果进行多重比较校正(P=0.05,α<0.05)。结果:针刺左侧合谷穴引起多个脑区激活,信号增高区域包括右侧中央前回、中央后回、顶下小叶、颞横回、岛叶、丘脑、豆状核、壳核及双侧小脑;信号降低的脑区包括左侧额上回、额中回、中央前回、扣带回、颞中回等。其中,右侧中央后回中下部大面积区域均显示激活。结论:研究结果表明,针刺合谷穴能同时激活中央后回初级感觉皮层的手部投射区和面口部投射区,同时激活了面口部的运动皮层,直接反映了合谷穴和面口部的密切联系,为"面口合谷收"理论提供了客观的证据。     

语言优势半球及语言相关皮层区的功能性磁共振定位

目的　研究语言优势半球及语言相关皮层区定位的无创性手段。方法　使用血氧水平依赖对比的功能性磁共振脑扫描(fMRI)技术 ,观察、比较了 11例正常志愿者和 7例颞叶癫痫患者在完成组块设计的语言认知任务时的脑区激活图。结果　 11例志愿者语言优势半球位于左侧半球 ,主要语言相关皮层为左侧额叶及双侧楔叶 ;癫痫病人语言优势半球 6例位于左侧 ,1例位于右侧。主要语言相关皮层区为左颞叶及双侧额下回。 7例患者根据fMRI结果进行了颞叶切除治疗 ,术后均未发生语言障碍。结论　癫痫病人的语言相关脑区与正常人有明显的差异。语言认知任务的fMRI检查可无创地对优势半球和语言功能区进行准确定位 ,帮助制定手术计划。可推荐作为癫痫病人进行颞叶切除前的常规定位方法     

数字计算相关脑功能区定位的fMRI研究

目的 采用fMRI技术对数字计算相关的脑功能区进行定位,初步分析各脑功能区在数字计算中的作用。资料与方法 应用GE公司1．5T磁共振全身扫描仪对28名右利手志愿者进行TlWI和组块设计的数字默读、简单计算和复杂计算fMRI实验。采用SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位。结果 数字默读实验脑激活区为左额下回后部、左角回、双侧额内回。简单计算和复杂计算均可见左侧前额皮层、双侧运动前区／中央前回、额下回后部、额内回、扣带回前部、颞下回后部、顶下小叶激活。右前额皮层激活仅见于复杂计算,复杂计算各脑区激活明显强于简单计算。结论 fMRI可对计算相关脑功能区进行定位。数字计算涉及多个脑功能区,各功能区可能在整体配合下完成任务,其中顶下小叶可能起核心作用。工作记忆在计算中也发挥重要作用。     

Neural mechanism of cognitive control impairment in patients with hepatic cirrhosis: a functional magnetic resonance imaging study

BACKGROUND: Many studies have claimed the existence of attention alterations in cirrhotic patients without overt hepatic encephalopathy (HE). No functional magnetic resonance imaging (fMRI) study in this respect has been published. PURPOSE: To investigate the neural basis of cognitive control deficiency in cirrhotic patients using fMRI. MATERIAL AND METHODS: 14 patients with hepatic cirrhosis and 14 healthy volunteers were included in the study. A modified Stroop task with Chinese characters was used as the target stimulus, and block-design fMRI was used to acquire resource data, including four stimulus blocks and five control blocks, each presented alternatively. Image analysis was performed using statistical parametric mapping 99. After fMRI examinations were complete, behavior tests of Stroop interference were performed for all subjects. Overall reaction time and error numbers were recorded. RESULTS: Both healthy volunteers and patients with hepatic cirrhosis had Stroop interference effects. Patients with hepatic cirrhosis had more errors and longer reaction time in performing an incongruous color-naming task than healthy volunteers (P<0.001); there was no significant difference in performing an incongruous word-reading task (P = 0.066). Compared with controls, patients with hepatic cirrhosis had greater activation of the bilateral prefrontal cortex and parietal cortex when performing the incongruous word-reading task. With increased conflict, activation of the anterior cingulate cortex (ACC), bilateral prefrontal cortex (PFC), parietal lobe, and temporal fusiform gyrus (TFG) was decreased when patients with hepatic cirrhosis performed the incongruous color-naming task. CONCLUSION: This study demonstrates that patients with hepatic cirrhostic have cognitive control deficiency. The abnormal brain network of the ACC-PFC-parietal lobe-TFG is the neural basis of cognitive control impairment in cirrhotic patients.     

韵律恢复加工脑机制的fMRI研究

目的：利用功能磁共振成像技术（fM RI）,考察大脑在韵律恢复加工中的作用,对韵律恢复加工的神经机制进行探讨。方法应用3T磁共振成像系统与标准头线圈对18名在校大学生进行fM RI检查,年龄22～26岁,选择三种刺激条件（正常句、换词句、拉平正常句、拉平换词句）,每个条件各30个句子,共计120个句子。其中,通过两种拉平的语句条件（拉平正常句、拉平换词句）与相应的未拉平条件（正常句、换词句）相比,显示韵律恢复引起的脑激活区。结果 fM-RI研究结果显示,拉平正常句主要激活双侧颞上回、右侧颞叶前部、右侧海马旁回、右侧枕中回、内侧额叶区域以及左侧前运动区等脑区;拉平换词句主要激活右侧额下盖部、右侧枕中回、双侧颞下回、左侧枕上、左侧前运动区和辅助运动区、左侧额下回等脑区。结论双侧大脑多个脑区参与韵律恢复加工,f M RI对研究韵律恢复加工脑机制有重要作用。     

蒙汉双语者的汉语词汇命名加工脑机制的功能磁共振成像

目的:利用功能磁共振成像技术探讨蒙汉双语者及单汉语志愿者在汉语词汇信息加工差异的脑机制。方法:采用汉语词汇命名任务,15例蒙汉双语健康志愿者(男8例,女7例)和15例汉语健康志愿者(男7例,女8例)进行fMRI研究。应用软件包AFNI分析其脑功能激活情况及差异。结果:熟练蒙汉双语者及单汉语志愿者在汉语信息加工过程中,均激活词汇信息加工的经典脑区,包括左侧颞上回后部、左侧顶下小叶、左侧额下回盖部、双侧辅助运动区等区域。在加工汉语词汇命名信息过程中蒙汉双语者双侧枕叶、双侧顶叶、扣带回后部、右侧颞上回和颞中回后部及左丘脑的激活显著比单汉语者增加。结论:蒙汉双语者的汉语加工特异脑区主要为右侧颞中回,功能磁共振成像研究能够为研究蒙汉双语者的脑加工神经机制提供影像学依据。     

首发精神分裂症药物治疗前后的fMRI研究

目的:探讨首发精神分裂症患者治疗前后倒背数字作业测验(BDST)fMRI脑内激活区的特点.方法:符合ICD-10精神分裂症诊断标准的首发患者及正常志愿者各18例,以BDST作为刺激任务,进行fMRI检查,氯丙嗪治疗后的患者中9例再次接受fMRI检查.结果:在BDST的fMRI检查中,对照组的左侧额上回、双侧额中回、左侧额下回、左侧中央前回、左侧顶上小叶、左侧缘上回、左侧颞下回及左侧枕颞外侧回等脑区均有明显激活;而首发精神分裂症患者的左侧额上回、左侧额下回及双侧顶叶后下部等脑区激活低下.9例用氯丙嗪治疗后的患者左侧额上回及左侧额下回的激活低下明显改善(P＜0.05).结论:fMRI不仅可以为首发精神分裂症患者的临床诊断提供可靠的诊断依据,而且还能为精神分裂症临床药物疗效的评价提供了一个新的客观指标.     

Abnormal default-mode network activation in cirrhotic patients: a functional magnetic resonance imaging study

Background: Recently, increasing numbers of studies have demonstrated that, in humans, a default-mode functional network exists in the resting state. Abnormal default-mode network in various diseases has been reported; however, no report concerning hepatic cirrhosis has been published to date.

Purpose: To prospectively explore whether the resting-state network in patients with hepatic cirrhosis is abnormal or not, using functional magnetic resonance imaging (fMRI).

Material and Methods: 14 patients with hepatic cirrhosis (12 male, two female; 45±9 years) and 14 age- and gender-matched healthy volunteers (12 male, two female; 42±10 years) participated in a blocked-design fMRI study. A modified Stroop task with Chinese characters was used as the target stimulus. Statistical Parametric Mapping 99 software was employed to process the functional data. Individual maps and group data were generated for patients with hepatic cirrhosis and for healthy controls, respectively. Intergroup analysis between patients and healthy controls was also generated using the two-sample t-test model. Cluster analyses were done based on the group data, and an identical P value ≤0.01 with continuously connected voxels of no less than 10 was defined as significant deactivation. After fMRI scanning was complete, behavioral Stroop interference tests were performed on all subjects; reaction time and error number were recorded.

Results: Functionally, deactivation of the posterior cingulate cortex (PCC) and precuneus was absent when subjects performed the incongruous word-reading task; deactivation of the PCC, precuneus, and ventral medial prefrontal cortex was increased when they performed the incongruous color-naming task.

Conclusion: The functional as well as behavioral data suggest that cirrhotic patients may have an abnormal deactivation mode. The absence of deactivation in the PCC and precuneus may be a sensitive rather than specific marker in patients with hepatic cirrhosis.     

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。