功能磁共振成像在人脑数字及汉字认知加工中的初步研究

目的 应用功能磁共振成像(fMRI)对比研究人脑在数字和汉字认知刺激下脑功能活动，探讨其精确脑区定位及其可能机制。方法 母语为汉语的12例右利手健康志愿者(男5例，女7例)进行了数字和汉字的看及默读实验，使用MRI仪以BOLD法采集脑部数据，用SPM99等软件后处理，获得脑功能活动图像。结果 看数字和汉字均能激活双侧纹外视区、枕上回、顶叶及额下回少部分区域；默读数字和汉字额上回及额中回激活较明显：处理汉字比处理数字在额叶激活的面积更大；还发现在汉字的认知加工过程中有豆状核、丘脑及小脑的参与。结论 数字及汉字的认知加工激活脑内不同区域，额叶在汉字的处理过程中起更重要作用。fMRI是研究活体人脑语言功能十分有效的方法。     

汉字与英文字形辨认的脑功能磁共振成像初步研究

目的:探讨功能磁共振成像(fMRI)技术研究人脑汉字与英文字形辨认方面的价值。材料与方法:12例(男5例,女7例)母语为汉语且裸眼视力正常的大学生参加实验。设备为GE Signa 1.5T MR仪,采用EPI序列,BOLD法行脑功能磁共振扫描。实验任务分别将汉字与英文(真字、假字、非字)投射到屏幕上,受试者通过头线圈反光镜观看屏幕并辨认。数据分析使用SPM 99升级软件,经过数据采集、预处理和建立模型显示结果。结果:汉字真字刺激在左额叶、中央前回(BA6)及枕叶(BA18)显著激活;左顶叶、中央后回(BA3)、右额下回(BA9)及双侧颞叶少量激活。英文真字刺激时左额中回、中央前回、左额下回显著激活;左颞梭状回(BA37)、右枕语言回(BA18)及左顶叶(BA40)也有激活。汉字和英文假字与非字只引起少量激活(P>0.05)。汉字与英文刺激左大脑半球的激活体积明显大于右半球;除枕叶外,英文在额、颞及顶叶引起的激活体积均大于汉字。结论:fMRI是研究人脑汉字和英文语言加工理想的无创性影像学方法,其脑加工优势半球均为左半球;母语为汉语者,其英文脑处理过程需更多的脑活动来参与和完成。     

汉字词语语音、语义处理相关脑区的功能磁共振研究

目的探索汉字词语处理的脑偏侧化;研究汉字词语的语音、语义处理相关脑区及小脑在汉字词语处理中的作用.方法对13例健康、右利手、母语为汉语的受试者,采用功能磁共振成像技术,模块设计的刺激模式,运用视觉呈现方法,每名受试者参加两组实验:动词产生组及假词默读组.结果动词产生组及假词默读组均显著激活左侧额下回、左侧额中回、左侧额上回、左侧顶上小叶、双侧枕叶以及双侧小脑半球,在两组中均以左侧大脑半球激活为著;Wernicke区在两组均未见激活;左侧IFG在动词产生组较假词默读组激活范围广泛;双侧扣带回、左侧颞下回、右侧额中回、左侧丘脑及右侧尾状核仅在动词产生组被激活.结论左侧大脑半球是汉字词语处理的优势半球;Broca区在汉字词语处理中既有语音又有语义处理方面的作用;双侧小脑参与汉字词语的语音处理;大脑皮层下的一些核团可能参与汉字词语的语义处理.     

健康人群自主吞咽的全脑激活部位研究

目的:探讨健康人群自主吞咽时脑激活区域(尤其是小脑和脑干激活区)的分布及特点。方法:通过block设计的血氧水平依赖性功能磁共振成像技术(BOLD-fMRI),观察健康受试者自主吞咽时的全脑激活的分布情况,用软件SPM5处理脑功能磁共振的影像资料。结果:主要激活区为双侧中央前回、左侧补充运动区、内侧及旁扣带回、左侧前额叶(眶部额上回、眶部额中回)、颞上回、颞横回、丘脑及壳核,且脑干、小脑半球小叶及小脑蚓都显示有激活。结论:中央前回、补充运动区、扣带回、前额叶(包括眶额回和三角部)、丘脑、壳核、小脑半球及小脑蚓是吞咽的相关脑区,而脑干由于受到fMRI分辨率的限制仍需进一步研究。     

汉语及图片语义加工机制的fMRI研究

目的利用功能磁共振成像(fMRI)技术探讨汉字及图片语义加工的脑机制。方法对13名正常青年受试者进行视觉方式呈现汉字及图片语义辨别任务的fMRI扫描,采用AFNI软件进行数据分析和脑功能区活动图像。结果fMRI显示两种任务均激活了左侧顶下小叶、额中回、额下回、右侧小脑及双侧梭状回、舌回、枕中回、枕下回、辅助运动区。其中左侧顶下小叶、额中回及双侧枕中回、梭状回在图片语义辨别任务激活明显强于汉字任务,有显著性差异(P<0.05)。结论汉字及图片语义的脑加工均存在偏侧化现象,图片语义的脑处理有更多的脑活动参与完成。     

针刺神门穴对阿尔茨海默病患者脑功能磁共振成像的影响

目的:应用脑功能磁共振成像技术观察针刺神门穴对阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)患者脑功能区的激活作用,探讨针刺治疗AD的客观基础。方法:对2004-03/08宣武医院收治的6例轻中度老年性痴呆患者进行的电针刺激神门穴,运用1.5T磁共振成像系统,采集脑部的fMRI数据,通过SPM软件分析,获取脑内不同区域的功能活动图像。结果:针刺神门穴主要引起老年性痴呆患者针刺对侧大脑皮质的功能活动,具体表现为左侧的额中回、颞上回、颞横回及中央前、后回,还有丘脑和壳核;另外,右侧额中回和颞上回也被激活。结论:针刺神门穴引起的脑部功能活动不仅与感觉运动中枢神经系统有关,而且还与认知功能有关,提示应用神门穴治疗老年性痴呆存在一定的客观基础。     

针刺神门穴对阿尔茨海默病患者脑功能磁共振成像的影响

目的：应用脑功能磁共振成像技术观察针刺神门穴对阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)患者脑功能区的激活作用，探讨针刺治疗AD的客观基础。方法：对2004-03／08宣武医院收治的6例轻中度老年性痴呆患者进行的电针刺激神门穴，运用1．5T磁共振成像系统，采集脑部的fMRI数据，通过SPM软件分析，获取脑内不同区域的功能活动图像。结果：针刺神门穴主要引起老年性痴呆患者针刺对侧大脑皮质的功能活动，具体表现为左侧的额中回、颞上回、颞横回及中央前、后回，还有丘脑和壳核；另外，右侧额中回和颞上回也被激活。结论：针刺神门穴引起的脑部功能活动不仅与感觉运动中枢神经系统有关，而且还与认知功能有关，提示应用神门穴治疗老年性痴呆存在一定的客观基础。     

阅读半规则汉字时的脑激活模式:声调的作用

目的引入声调因素,运用功能磁共振成像技术进一步研究汉字规则性效应的脑激活模式.方法13名被试在磁共振扫描过程中执行视觉方式呈现的汉字出声阅读任务,根据形声字声旁与整字间读音及声调相同与否,将刺激材料细分为同音同调字、同音异调字、异音同调字和异音异调字,每类20字.结果四种条件均激活双侧额中回、额下回、前运动区及辅助运动区、左侧顶下小叶、双侧颞上回、双侧岛叶和右侧小脑,同时还各自激活了梭状回、颞中回、左内侧额叶等区域.另外,本实验还观察到这四种条件在右侧颞上回、双侧额下回等区域激活模式的特征性变化.结论存在汉字加工的半规则效应,声调的作用不应忽略.     

针刺合谷穴脑功能磁共振成像研究

目的观察针刺合谷穴引发脑内相关区域的变化情况.方法对6名健康右利手年轻被试进行右手合谷穴针刺,同时进行全脑fMRI,对脑内活动区域进行定位.结果针刺合谷时引起双侧感觉/运动区,额中回,颞上回前部,丘脑,额上内侧回,双侧小脑,双侧枕颞交界区,对侧岛叶,扣带回前部,中央后回上部以及同侧顶盖区激活,而降低的区域则分别表现在双侧颞极部,内颞叶区,额下内侧回,额叶眶部,双侧颞中回,双侧扣带回后部,枕叶,双侧中央前回中部,同侧中央前回上部.结论针刺合谷能够引发脑内相关区域的激活和降低,说明fMRI能够为针灸机制的探讨提供帮助.     

功能磁共振在神经心理学领域中的研究与应用

功能磁共振是依赖血氧水平变化的一种无创性脑功能显像技术,具有较高的时间及空间分辨率。利用功能磁共振(functionalMRI,fMRI)研究脑高级功能在生理及病理条件下的临床特征,如探究大脑在正常认知及失认(如痴呆)时fMRI显像的特殊性变化。并依次讨论了正常语言功能、听说、读写中枢的fMRI观察及失语后的变化;左前额叶背外侧区及顶叶在计算时的激活情况;左顶叶缘上回在运用功能中的特殊作用。最后综述了目前神经心理学领域对大脑记忆功能的分类及记忆障碍时海马的激活程度下降。这些均展示了fMRI在神经心理学及康复领域中研究和应用的良好前景。     

Effects of word form on brain processing of written Chinese

Both logographic characters and alphabetic pinyins can be used to write words in Chinese. Here we use fMRI to address the question of whether the written form affects brain processing of a word. Fifteen healthy, right-handed, native Chinese-reading volunteers participated in our study and were asked to read silently either Chinese characters (8 subjects) or pinyins (7 subjects). The stimulus presentation rate was varied for both tasks to allow us to identify brain regions with word-load-dependent activation. Rate effects (fast minus slow presentations) for Chinese character reading were observed in striate and extrastriate visual cortex, superior parietal lobule, left posterior middle temporal gyrus, bilateral inferior temporal gyri, and bilateral superior frontal gyri. Rate effects for pinyin reading were observed in bilateral fusiform, lingual, and middle occipital gyri, bilateral superior parietal lobule/precuneus, left inferior parietal lobule, bilateral inferior temporal gyrus, left middle temporal gyrus, and left superior temporal gyrus. These results demonstrate that common regions of the brain are involved in reading both Chinese characters and pinyins, activated apparently independently of the surface form of the word. There also appear to be brain regions in which activation is dependent on word form. However, it is unlikely that these are entirely specific for a given word form; their activation more likely reflects relative functional specializations within broader networks for processing written language.     

功能磁共振观察儿童文盲与非文盲语言加工相关脑区

目的 利用事件相关功能磁共振成像技术(fMRI)对儿童文盲和非文盲汉语加工相关脑区进行探讨.方法 分别对38名儿童(19名文盲和19名非文盲)进行汉字和简单图形判断的测试,同时采集其脑部的fMRI数据.使用基于Matlab7.0的SPM2软件进行数据分析,并生成脑功能区激活图像,对组内和组间数据分别进行单样本和双样本t检验分析.结果 儿童汉字加工激活了由多个脑区构成的神经网络,与成人基本一致,其中非文盲组和文盲组的差异性脑区位于左侧额中回(BA46/9),左侧角回(BA39),左侧梭状回(BA37).结论 左侧额中回(BA46/9)、左侧角回(BA39)及左侧梭状回(BA37)与汉语语义加工密切相关,读写能力在一定程度上改变了语言加工的神经网络联结模式.     

熟练蒙汉双语者语义加工脑机制的fMRI分析

目的探讨熟练蒙汉双语者在蒙语和汉语语义信息加工的脑机制。方法对15右利手、蒙汉双语熟练的健康志愿者(男8名,女7名)进行fMRI测试,分析采用蒙语及汉语词语的语义判断任务。应用AFNI软件分析两种语言任务的脑功能激活情况及其差异。结果在汉语及蒙语语义信息加工过程中,语义加工的经典脑区均被激活,包括左侧颞中回、左侧后顶叶、左侧前额叶等区域。比较加工蒙语及汉语的语义信息过程,蒙语任务下左侧楔回及右侧梭状回的激活显著增加,汉语任务下在左侧颞中回后部、左侧额中回及额下回三角部、左侧顶上小叶的脑激活比蒙语显著增加。结论熟练蒙汉双语者在加工蒙语及汉语时,存在功能加工脑区的分离。fMRI研究能为双语者的语言加工脑机制提供影像学依据。     

Frequency effects of Chinese character processing in the brain: an event-related fMRI study

Knowing how the brain processes Chinese characters of different frequencies of occurrence may shed light on the extent to which orthographic variations of different languages can influence reading processes in the brain. In the present study, event-related fMRI was used to investigate frequency effects on Chinese character processing. Reading low-frequency characters invoked higher activation in several brain regions including the left premotor/inferior frontal gyrus, supplementary motor area, left anterior insula, left posterior inferior temporal gyrus, left superior parietal cortex, and lingual cortex, while reading high-frequency characters resulted in higher activation in the left supramarginal/angular gyrus and left precuneus. The activation pattern of reading infrequently encountered characters reflects a more demanding processing procedure of retrieving, formulating, and coordinating the phonological output. Access to the lexical route may benefit the reading of high-frequency characters. By uncovering the differential brain responses in reading Chinese characters of different occurrence frequencies, not only has a substantial overlap between functional neuroanatomy of reading Chinese and alphabetical languages been demonstrated, but also features permitting the separation of language-specific content from universal mechanisms.     

电针通里、悬钟穴对1例皮质下失语症患者语言功能和fMRI改变的作用

目的：通过对1例皮质下失语症患者针刺通里、悬钟前后的语言学评估，观察此穴位配伍的语言学疗效及探索语言功能的改善与皮质激活效应的关系和意义。方法：试验1：对1例皮质下失语症志愿者在针刺通里、悬钟前后用汉语标准失语症检查表进行语言学评价。试验2：分别电针左、右通里、悬钟，试验采用组块设计模式，静息阶段与刺激阶段交替；运用fMRI中的BOLD技术及SPM2软件分析方法来显示脑皮质功能区的激活情况。结果：电针左侧通里、悬钟后出现右侧颞上回、颞横回、额下回、岛叶、海马旁回、中央前后回、小脑扁桃体等部位的激活．电针右侧通里、悬钟后左侧颞上回、颞下回、海马旁回、角回、岛叶、顶上小叶、顶下小叶、中央后回等脑区出现激活：其中电针左侧的通里、悬钟后出现双侧颞叶的皮质激活效应。结论：针刺通里、悬钟可以激活脑语言功能区，从而证实针刺此组穴位可以改善失语症患者的语言功能。通过观察针刺单侧穴位后的侧别交叉激活和双侧皮质激活推测语言功能的双侧性。     

维吾尔语和汉语动词产生相关脑区的功能性磁共振成像研究

目的通过功能性磁共振成像（fMRI）观察母语为维吾尔语（简称维语）和汉语正常人执行动词产生任务时的脑激活区及其脑激活差异区,探讨语言理解和产生的神经机制,以及脑损伤后语言障碍及其康复机制。 方法以维语和汉语名词为基本实验材料,通过血氧水平依赖功能性磁共振成像（BOLD-fMRI）扫描31例维吾尔族（语组）和28例汉族（汉语组）正常志愿者执行动词产生任务时的脑激活区,采集fMRI数据,并进行组内及组间比较。 结果汉语组的主要脑激活区为左侧尾状核、左侧枕下回、左侧梭状回、双侧辅助运动区（BA8/6区）、左侧BA32区、左侧楔前叶、左侧顶上、下小叶（BA7区）、左侧角回、右侧中央前回（BA9区）、左侧三角部额下回、右侧岛盖部额下回和双侧小脑。维语组的主要脑激活区为左侧中央前回（BA9区）、左侧岛盖部额下回、左侧三角部额下回和左侧小脑。维语组和汉语组组间比较发现,汉语组在左侧尾状核体、左侧眶部额中回、右侧尾状核头和双侧扣带回前部（BA32区）有明显激活,与维语组比较,差异有统计学意义（P<0.05）;而维语组未见比汉语组更明显激活的脑区。 结论维语和汉语正常人动词产生激活脑区不完全相同;维语文字的加工处理主要集中在左侧大脑半球;汉字加工处理比维语文字加工处理需要更多右侧大脑半球的参与。     

出声阅读条件下不规则汉字频率效应的功能磁共振成像研究

目的利用事件相关功能磁共振成像技术观察出声阅读条件下不规则汉字频率效应的脑激活模式.方法 8名非语言专业大学生在MR扫描过程中执行汉字出声阅读任务.用视觉方式随机呈现40个形声字,其中高频、低频不规则字各20个.结果左侧额中回、左侧额下回、辅助运动区、左侧颞下回后部、双侧纹外皮层、左侧岛叶、扣带回前部表现出频率效应,即阅读低频汉字时的激活强于高频汉字.结论出声阅读汉字特别是低频不规则汉字可激活主要语言加工区,可作为可靠而实用的临床诊断试验.扣带回前部与左侧额中回可能是汉字阅读的特殊脑区.