工作记忆的功能磁共振研究进展

工作记忆已被普遍认为是许多高级认知功能如学习、语言理解、推理和判断等的基础。随着神经功能影像学的发展,fMRI已被应用于工作记忆的研究。着重介绍fMRI在工作记忆研究中的成果。     

哌醋甲酯治疗前后注意缺陷多动障碍儿童语义工作记忆功能MRI研究

目的:研究哌醋甲酯治疗后注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童完成语义工作记忆任务下脑区功能状态的改变,评价fMRI用于研究ADHD治疗机制的可行性.方法:ADHD组儿童6例,男性4例,女性2例,平均年龄12.50±1.87岁,符合DSM-Ⅳ诊断标准.ADHD儿童在治疗前后(检查前3h口服哌醋甲酯,0.2～0.3mg/kg)两种情况下进行行为学评估和功能MRI检查,两次间隔2～4周.刺激任务采用N-BACK模式下的语义工作记忆任务,BLOCK设计方法.fMRI扫描采用GE 3.0T磁共振机,采用配对t检验统计方法.结果:ADHD患儿治疗后脑功能区的激活多于治疗前,1-BACK任务下左侧额中回、双侧额下回、左顶下小叶、双侧基底节等脑区激活与治疗前差异有统计学意义,在2-BACK任务下同时有左颞叶和扣带回激活不同,与认知测试成绩改善具有一定的相关性.结论:哌醋甲酯能增加ADHD患儿的工作记忆功能脑区的激活,fMRI是研究哌醋甲酯治疗ADHD机制的新方法.     

利用fMRI研究衰老对听觉数字工作记忆的影响

目的:利用功能磁共振研究衰老对数字工作记忆的影响.材料和方法:6个青年和3个老年被试者参加了有关正序和反序记忆阿拉伯数字的工作记忆实验,同时,fMRI被用来记录大脑的反应.结果:①在青年组中,编码阶段,反序记忆左侧BA9-46区激活高于正序记忆;提取阶段,反序记忆在双侧BA7区激活点体积高于正序记忆.②老年组与青年组比较,在编码阶段反序记忆中青年组左侧BA 9-46区激活高于老年组.结论:功能磁共振有助于加深对衰老的理解.     

首发抑郁症患者空间工作记忆的fMRI研究

目的：探讨首发抑郁症患者矩阵工作记忆任务的脑功能磁共振成像（fMRI）激活特征,为抑郁症空间工作记忆力的缺损机制提供影像学线索。材料和方法：12例首发抑郁症患者与12例健康对照者,配对进行矩阵工作记忆任务的脑fMRI扫描。以AFNI软件对fMRI数据定位定量分析。结果：①首发抑郁症患者组矩阵工作记忆0-back及2-back任务执行正确率均低于对照组（P〈0.05）;②矩阵工作记忆任务激活两组受试者的脑区为：右侧与左侧前额叶BA9/46、右侧与左侧顶叶BA7/40、右侧与左侧额叶BA6区及辅助运动区SMA（P〈0.05）;③患者组的上述前六个脑区激活强度分别为：0.21%、1.11%、2.61%、2.82%、1.23%与1.31%,低于对照组的2.60%、2.50%、4.96%、4.36%、2.94%与3.45%（P〈0.05）。两组间SMA区激活差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：首发抑郁症患者矩阵空间工作记忆能力下降,双侧BA9/46、BA6与BA7/40区功能减弱是其空间工作记忆能力缺损的机制之一。     

轻微型肝性脑病患者空间工作记忆的fMRI研究

目的采用行为学和血氧依赖水平功能磁共振成像(BOLD-fMRI)方法探讨轻微型肝性脑病患者空间工作记忆损伤的脑神经机制。资料与方法从符合肝硬化诊断的40例患者中筛选出轻微型肝性脑病患者12例与正常对照者12名进行n-back任务负载下的脑fMRI扫描,以AFNI软件对fMRI数据进行定位定量分析。结果 (1)轻微型肝性脑病患者在三种任务负载下的正确率明显低于正常对照组,平均反应时间亦明显延长,两组差异具有显著性(P<0.001)。(2)fMRI结果发现,在n-back任务负载下,两组被试共同激活的脑区包括双侧前额叶(PFC),前运动区(PreMA),辅助运动区(SMA)及双侧顶叶(PA),且以右侧大脑半球优势为主。对这些感兴趣区进行定量分析发现,正常对照组这些脑区均表现出了和记忆负载相关的负载效应,而轻微型肝性脑病组只在双侧前运动区及双侧顶叶发现了这种负载效应。组间比较发现,在n-back任务负载下轻微型肝性脑病患者大部分工作记忆相关脑区的激活强度均比正常对照组小。结论轻微型肝性脑病患者存在空间工作记忆损伤,双侧前额叶、前运动区、辅助运动区及双侧顶叶功能减弱是空间工作记忆损伤的机制之一。     

基于任务态功能MRI对原发性高血压患者工作记忆网络改变的研究

目的联合任务态功能MRI(fMRI)及独立成分分析对原发性高血压患者工作记忆网络功能情况进行研究。方法根据入组标准收集2016年5月至2017年1月就诊于联勤保障部队第九〇〇医院的高血压患者24例,健康对照组23名,采用3.0 T MRI进行N-back的任务态fMRI数据采集。所有的受试者在MRI检查前均完成神经心理学认知测试、血压测量及生化检查。利用SPM 12.0对任务态fMRI分析,同时利用GIFT 4.0 a软件对任务态fMRI进行独立成分分析,并对两组数据的任务态和工作记忆网络进行两样本t检验,对结果进行Alphasim多重比较校正,P<0.05认为差异具有统计学意义。结果与健康对照组相比,高血压组在左侧额上回、左侧额中回激活增强(P<0.05),但未见明显激活减弱区域。而在独立成分分析中,高血压组在左侧额中回、左侧中央前回的功能连接较健康对照组显著降低(P<0.05),且未见明显功能连接增强的区域。结论原发性高血压患者的工作记忆网络由于长期高血压的影响,会发生异常改变,而这种损伤会通过相同功能网络脑区的功能增强进行代偿,进而维持高血压患者的认知水平。     

针刺治疗轻度认知障碍的fMRI研究进展

轻度认知障碍(MCI)是老年人常见病,主要表现为记忆力、注意力、语言和视空间等认知功能不同程度的下降,被认为是阿尔茨海默病(AD)的前期阶段.近年来,越来越多的研究者通过fMRI技术探讨MCI的发病机制和治疗机制,并已取得重大进展.针刺治疗MCI疗效显著,但其治疗机制尚不明确.通过近年针刺治疗MCI的脑功能fMRI研究...     

针刺治疗偏头痛机制的静息态fMRI研究现状及展望

针刺治疗偏头痛疗效确切、安全无创且经济,但其中枢机制尚不明确.当前,静息态fMRI已被广泛应用于针刺治疗偏头痛的中枢机制研究,但仍存在样本量小、治疗参数与对照方法无统一标准、不够全面及深入等局限性;需不断改进及完善,如建设针刺治疗偏头痛fMRI研究的共享平台,建立大样本偏头痛脑功能数据库,优化相关参数,建立假针刺对照、...     

人类听觉的脑功能磁共振成像研究

脑功能磁共振成像(fMRI)已广泛应用于人体运动、感觉、视觉、味觉、语言及各种复杂认知任务的研究,近年来有关听觉的fMRI研究报道也日益增多,并显示出其潜在和广阔的临床应用前景.     

肝硬化患者工作记忆任务的fMRI研究

目的:通过n-back语义工作记忆任务的功能磁共振成像(fMRI)技术探讨肝硬化患者语义工作记忆损伤的神经病理学机制。方法:对10例轻微肝性脑病(MHE组)、14例单纯肝硬化(non-HE组)患者及16例正常对照者(对照组)行n-back语义工作记忆任务的fMRI研究。n-back实验采用组块设计,对照状态为0-back,任务状态为1-back和2-back。采用基于MATLAB的SPM8软件对数据进行处理分析。采用单样本t检验分析三组受试者在两种任务状态下的大脑激活情况,采用单因素方差分析观察三组受试者两种任务状态(1和2-back)下脑区激活的差异,采用Pearson相关分析行工作记忆任务脑激活区与任务执行正确率及反应时间之间的相关性。结果:在n-back任务中,三组受试者均表现为额顶叶脑网络的激活,包括双侧前额叶、双侧顶叶、双侧前运动区以及辅助运动区。在1-back任务下,non-HE组及MHE组主要表现为工作记忆部分脑区激活的增加;在2-back任务下,non-HE组及MHE组表现为工作记忆相关脑区激活的减低。肝硬化患者左侧额中回激活与2-back任务执行正确率密切相关。结论:肝硬化患者存在语义工作记忆相关脑区的损害。1-back任务时主要表现为脑区的代偿,但MHE较单纯肝硬化代偿能力减低;2-back任务难度超出代偿限度,主要表现为激活下降,且MHE较单纯肝硬化损伤更明显。     

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.     

现代针灸应用技术在脑功能成像研究中的应用

针灸已有三千多年的历史,现已经被许多国家接受。各种新型针灸器械不断涌现,并广泛应用于临床。近年来以正电子发射体层摄影(positron emission tomography,PET)和功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)为主要研究方法的脑功能研究取得巨大发展,被广泛应用于神经科学的基础研究,其中利用fMRI和PET研究针刺机制是当前热点问题之一。脑功能成像及其原理1.功能磁共振成像20世纪90年代初问世的脑fMRI具有清楚显示脑功能中枢激活区、检查重复性好、时间和空间分辨力均较高、无电离辐射危害等优点。fMRI应用血氧水…     

功能磁共振成像在中国的研究现状

本文回顾性分析中国研究机构近10年来发表的149篇有关运动、感觉、认知、临床等方面的fMRI研究论文,动态观察了中国fMRI的研究过程,总结并提出目前中国在fMRI研究中所存在的问题,探讨了我国fMRI研究发展前景.     

注意缺陷多动障碍男童SNAP-25基因MnlI多态性与静息态脑功能和工作记忆的相关性研究

目的研究注意缺陷多动障碍男童SNAP-25基因MnlI多态性与静息态脑功能和工作记忆的相关性,探讨SNAP-25基因MnlI多态性对ADHD儿童脑功能的影响机制。方法采集36例TT纯合子基因型ADHD男童(简称TT组)和20例G等位基因型ADHD男童(简称TG组)静息态脑功能数据,采用局部一致性方法进行分析,比较两组之间静息态脑功能的差异。采用韦氏儿童智力量表第四版(WISC-Ⅳ)评估两组男童的工作记忆指数,独立样本t检验比较两组之间工作记忆能力的差异。当P0.05认为差异有统计学意义。结果 1.静息态脑功能结果:与TG组比较,TT组:1)ReHo值高的脑区有:①默认模式网络(左后扣带回、双侧楔前叶、双侧额内侧回、左颞中下回、右颞中回);②语言功能区:左额上、中、下回,右额中回;③左中央前回等。2)ReHo值低的脑区有:①右中央后回;②左前扣带回,右前扣带回;③左顶上回等。2.工作记忆结果,TT组的工作记忆能力较TG组高,差异有统计学意义(P0.05)。结论 SNAP-25基因MnlI多态性对ADHD男童脑功能具有不同的遗传效应,其不同基因型的工作记忆存在差异,fMRI可从神经网络角度解释其差异的脑功能基础。     

人类听觉的脑功能磁共振成像研究

脑功能磁共振成像(fMRI)已广泛应用于人体运动、感觉、视觉、味觉、语言及各种复杂认知任务的研究，近年来有关听觉的fMRI研究报道也日益增多，并显示出其潜在和广阔的临床应用前景。     

fMRI视网膜皮质映射图的测量及技术进展

fMRI视网膜皮质映射图技术的应用及发展仅约20年历史,但已获得了很多精确的人类视网膜皮质映射图,并在此基础上广泛开展了各功能分区间联系的研究,目前皮质功能的研究已深入到细胞群。就fMRI视网膜皮质映射图的应用价值、测量、技术进展及研究前沿予以综述。     

fMRI视网膜皮质映射图的测量及技术进展

fMRI视网膜皮质映射图技术的应用及发展仅约20年历史,但已获得了很多精确的人类视网膜皮质映射图,并在此基础上广泛开展了各功能分区间联系的研究,目前皮质功能的研究已深入到细胞群。就fMRI视网膜皮质映射图的应用价值、测量、技术进展及研究前沿予以综述。     

功能性磁共振成像--神经影像学的研究热点

功能性磁共振成像(fMRI)所指为血氧水平依赖磁共振成像(BOLD MRI),灌注加权成像(PWI),弥散加权成像(DWI)和弥散张量成像(DTI),以及磁共振波谱分析(MRS)和化学位移成像(CSI).检索M edline网上近一年新收纳的fMRI文章,计4310篇,平均每天11.8篇.神经影像学众多研究课题中,fMRI平均每天有11篇以上论文发表,故fMRI是神经影像学的研究热点.fMRI的研究课题中,以BOLD MRI最热,且已热了10余年;近10年间Medline收纳这方面的论文达37050篇之多,而我国学者10年来在这方面所发表论文仅149篇,且其质量也多不甚高,可谓差距不小.对如何赶、超国际先进水平,作者们提出了自己的看法.     

静息态脑功能性磁共振成像在针刺研究中的应用

功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)大体上可以分为两大类,即任务态fMRI和静息态fMRI.任务态fMRI,即常规的fMRI技术凭借其自身无创、实时监测、无放射性、可重复性、较高的时间和空间分辨力、可准确定位脑功能区等特点已经较为广泛地运用于针刺中枢作用机制的相关研究中.但任务态fMRI需要特定的实验任务或实验刺激,实验本身需要较为复杂的实验任务方案设计,实验结果也只是反映与实验任务相关的脑功能激活区的情况,不能反映某一特定状态下的脑功能情况.     

空间工作记忆海马神经元集群频率编码特征模式的研究

目的以大鼠在Y迷宫中的空间工作记忆为研究对象,研究空间工作记忆过程中海马神经元集群频率编码的特征模式,为研究空间工作记忆的信息处理机制提供支持。方法实验数据来自成年SD大鼠94次正确、22次错误执行空间工作记忆任务和60次静息状态的海马CA1腹侧(ventral hippocampus,vHPC)的动作电位时空序列。计算海马神经元的平均频率编码,统计比较正确与错误执行工作记忆任务、以及正确执行工作记忆任务与静息的编码结果。结果 SWM神经元集群平均频率编码发生在工作记忆行为学以前。正确执行SWM时的神经元集群频率编码显著大于错误执行SWM和静息状态时(P0. 05)。结论海马是空间工作记忆的信息编码脑区,海马空间信息的编码先于空间工作记忆行为学。海马空间信息编码对正确执行空间工作记忆是必要的。