丙泊酚损伤工作记忆编码神经振荡的研究

目的 通过分析大鼠丙泊酚麻醉前后工作记忆编码阶段海马和内侧前额叶皮层局部场电位(LFPs)的能量密度和神经回路频谱相干性,研究丙泊酚麻醉对工作记忆编码的影响.方法 以8只SD大鼠为研究对象,在大鼠内侧前额叶皮层和腹侧海马各植入16通道微电极阵列.利用植入微电极阵列采集LFPs记录SD大鼠麻醉前后Y迷宫工作记忆行为学结果...     

利用fMRI研究正常人执行Stroop任务的脑功能网络

目的:利用功能磁共振成像(fMRI)探讨正常人执行汉字Stroop任务时任务相关的激活与去激活脑功能网络。方法:14例正常志愿者接受了Stroop任务的组块式fMRI,扫描序列为平面回波血氧水平依赖(BOLD)序列,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Stroop的行为学测试,记录反应时间及错误数。结果:正常对照组认字试验的反应时间与颜色命名试验之间差异有显著性意义(t=-8.188,P=0.000)。对照状态下,正常人出现后扣带回皮层、中线前额叶皮层、背侧前扣带回的去激活。正常人执行颜色命名任务较认字任务时出现更多脑区的激活,且其激活强度较第1个任务的脑区激活强度增加。执行颜色命名任务时动用了双侧额中回、左侧额上回、左侧额下回及双侧顶叶。结论:本研究进一步证实静息状态下存在大量的神经元活动,其与任务相关的脑功能网络共同维持正常的认知活动。     

基于同步似然分析大鼠工作记忆中局部场电位θ频段功能性连接特性

目的探讨大鼠在工作记忆过程中,前额叶皮层多通道局部场电位(local field potentials,LFPs)θ频段的功能性连接特性。方法记录成年雄性SD大鼠在Y迷宫工作记忆过程中16通道LFPs,应用短时傅里叶变换进行时频分析。选取与工作记忆相关的θ频段,应用同步似然分析计算工作记忆过程中前额叶皮层16通道同步似然矩阵值S、聚集系数C、特征路径长度L,并与静息状态下进行比对。结果时频分析显示LFPs能量密度分布集中于红外打标点前1s至打标点处的θ频段。大鼠工作记忆过程中LFPsθ频段同步似然值Sp=0.6593±0.0220,静息状态下Sp=0.5104±0.0516。当T=0.76时大鼠工作记忆过程和静息状态下功能性连接差异最明显,具有统计学意义。工作记忆过程LFPsθ频段聚集系数Cp=0.2206±0.0263,明显高于静息状态Cp=0.1065±0.0237(P0.05)。工作记忆过程LFPsθ频段特征路径长度Lp=1.3110±0.1318,明显低于静息状态Lp=2.9329±0.2763(P0.05)。结论大鼠在工作记忆过程中LFPs的特征频段是θ,而且工作记忆过程中LFPs的功能性连接强于静息状态。     

正常人工作记忆任务和静息状态下前额叶皮层内侧面的功能连接分析

目的 分析在工作记忆任务和静息两种状态下与前额叶皮层内侧面(MPFC)正、负相关脑区的分布,比较两种状态下MPFC功能连接的差异.资料与方法 采用GE 1.5 T MR扫描仪对25名正常自愿者行静息态及2-back工作记忆任务的功能磁共振成像(fMRI)实验,2-back实验采用组块设计,0-back作为对照,6个对照组块与5个任务组块交替进行.静息态全脑采集128个时相.采用SPM、AFNI对数据进行预处理.选择MPFC作为种子点与全脑其他像素进行Pearson相关分析,建立相关图.组内分析时采用随机效应模型单样本t检验,检测与MPFC明显正相关或负相关的脑区.组间分析采用配对样本t检验.检测MPFC功能连接图在2-back任务和静息状态下的差异.结果 两种状态下与MPFC正相关的脑区基本一致,属于"任务负激活网络".2-back任务状态下与MPFC负相关的脑区与"任务正激活网络"一致.静息状态下与MPFC负相关的脑区主要分布在双侧岛叶、双侧顶下小叶,且这些区域的负相关性明显高于任务状态.任务状态下负相关性高于静息状态的主要脑区包括双侧运动前区外侧(LPMA)、双侧顶叶后部(PPC)、左侧丘脑及右侧小脑半球.结论 静息及2-back任务状态下MPFC的功能连接情况不同,对于正常人在静息及任务状态下的功能连接对比研究为临床精神疾病患者的研究奠定了基础.     

微波辐射对小鼠联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响

目的探讨微波辐射对联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响。方法将小鼠按随机数表法分为假辐射组和微波辐射组, 各27只。采用2.856 GHz、8 mW/cm2微波辐射C57BL/6N小鼠15 min, 建立微波辐射动物模型。采用Morris水迷宫和穿梭箱行为学实验, 研究微波辐射对小鼠空间学习记忆和联合型学习记忆功能的影响。观察海马组织病理学变化, 研究微波辐射后海马组织超微结构改变。结果 Morris水迷宫结果表明, 微波辐射后小鼠反向空间探索实验跨越平台次数减少, 由(3.60±0.79)次降至(2.55±0.47)次(t = 2.21, P= 0.046);穿梭箱实验结果表明, 辐射后小鼠平均主动逃避率显著下降(t = 2.70, P <0.05), 平均主动潜伏期和总电击时间显著延长(t = -3.09、-3.02, P < 0.05)。辐射后8 d, 海马CA3和DG区部分神经元核固缩, 海马CA3区神经元凋亡、突触间隙模糊、胶质细胞肿胀、血管周隙增宽。结论微波辐射可引起小鼠空间参考记忆能力及联合型学习记忆能力下降, 海马组织形态学病理改变是其功能障碍的结构基础。     

轻度认知功能障碍人群工作记忆脑电theta网络缺损模式研究

目的通过分析对比轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者和正常老年人工作记忆脑电的能量密度和网络连接特性,研究MCI工作记忆脑电theta网络缺损模式。方法在视觉工作记忆任务中,对15位MCI患者和15位正常人的34通道脑电数据进行theta振荡,观察行为学特征,利用时频分析计算能量密度,利用频域Granger因果分析网络功能连接。结果 MCI组的工作记忆脑电theta频段平均能量密度为((0.305±0.033)μV2/Hz),显著小于正常对照组((0.468±0.103)μV2/Hz),P0.001)。MCI组的工作记忆脑电theta网络平均连接强度(0.0096±0.0007)显著小于正常对照组(0.0123±0.0006,P0.001)。结论 MCI患者在工作记忆theta频段的活动减弱,theta网络连接下降。     

杨氏太极拳习练者静息状态下比率低频振幅及工作记忆特征

目的:研究杨氏太极拳练习对老年人大脑静息状态下比率低频振幅(fALFF)的改变情况,为进一步阐明运动延缓认知脑老化的机制提供理论支持。方法:招募太极拳组老年人20例与步行组老年人22例,采集被试者颅脑静息态磁共振数据,采用2-back任务测定太极拳组和步行组的反应时、正确率。对太极拳组和步行组的全脑的比率低频振幅(fALFF)磁共振数据进行独立样本t检验,并进行AlphaSim校正,确定最小体素数量。提取具有组间差异的脑区的fALFF值与任务测定结果做Pearson相关分析。结果:在0.01～0.08 Hz频段,左侧额中回的fALFF值太极拳组大于步行组,同时太极拳组的左侧额中回fALFF值与工作记忆刷新任务2-back的反应时存在统计学的相关性(r=0.576,P=0.007),而在步行组间没有明显的相关性。结论:太极拳组存在静息态下与工作记忆相关的左侧额中回活动增强,推测太极拳可能通过改善工作记忆功能进而延缓老年人认知功能衰退。     

视觉刺激下心算减法与乘法相关皮层的fMRI研究

目的研究正常成年人在执行减法与乘法任务时的脑功能状态及激活模式。方法对13例右利手正常青年志愿者分别给予组块设计的减法和乘法2种实验任务,同时运用1.5T的Marconi磁共振成像系统采集其脑部的血氧水平依赖性功能成像(BOLD-fMRI)数据。运用SPM99软件包进行t检验统计学处理,以获取执行不同任务与静息状态对比的脑功能图像。结果减法任务中,明显激活左侧额中回(MFG)、额下回(IFG)、顶上小叶(SPL)、顶下小叶(IPL)、角回(AG)、颞上回(STG),右侧MFG、SPL、IPL以及两侧视觉联合皮质、两侧小脑半球。乘法任务中,明显激活左侧额上回(SFG)、MFG、IFG、SPL、AG,右侧SPL,以及中央前回(PCG)、两侧视觉联合皮质。结论(1)额前区、顶叶、颞枕交界区参与计算并对应工作记忆、数量操作、视空间注意等作用机制;(2)小脑参与个体的数字计算的认知活动。     

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.     

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。     

短时工作记忆广度与长时工作记忆技能对态势了解的影响

目的揭示操作者保持态势了解(态势感知)所依赖的记忆过程,并研究短时工作记忆和长时工作记忆与态势了解之间的关系。方法在测量熟练受试者与新手受试者的言语与空间工作记忆广度、长时工作记忆技能和态势了解的基础上,建立态势了解对空间和言语工作记忆广度、长时工作记忆技能的分层回归模型。结果熟练受试者的长时工作记忆技能、空间工作记忆广度以及二者的乘积都能有效地预测态势了解,空间工作记忆广度对态势了解的影响随着长时工作记忆技能的增加而减少。新手受试者的空间和言语工作记忆广度能有效地预测态势了解。结论短时工作记忆和长时工作记忆在态势了解保持过程中发挥着重要作用,操作者的任务经验越丰富,保持态势了解对短时工作记忆的依赖程度就越弱,对长时工作记忆的依赖程度则越强。     

模拟失重对人脑工作记忆的影响:系列功能磁共振成像研究

目的 采用功能性磁共振技术研究微重力环境对工作记忆的影响. 方法 9名健康男性青年头低位卧床4周.卧床前、卧床1周时和卧床4周后各对其进行1次倒数2项工作记忆任务的功能磁共振成像扫描. 结果 模拟失重前,工作记忆任务激活的脑区有双侧额叶(BA46/9、47、6)、前扣带回(BA32)、双侧顶叶(BA7)、双侧枕叶(19/18)和左侧丘脑.模拟失重1周时,激活脑区的范围和信号强度变化显著.模拟失重4周后,激活脑区与卧床前趋于相似. 结论 ①模拟失重状态时,人脑工作记忆功能状态有明显的变化,主要表现为功能脑区激活范围和部位的变化;②模拟失重环境对工作记忆信息的被动贮存影响不大,但对信息的主动复述维持及中央执行系统的信息操作功能有明显、可逆的影响;③失重1周时,人脑激活区变化显著.失重4周时,人脑已经开始逐步适应,但未正常化.     

注意缺陷多动障碍儿童语义工作记忆的功能MRI研究

目的 研究注意缺陷多动障碍（ADHD）儿童在语义工作记忆任务下不同脑区的功能状态。方法 ADHD儿童与正常学龄儿童各9名，分别进行行为学评估和功能MR（MR）扫描，刺激任务采用区组（BLOCK）设计的倒退N计数（N—BACK）模式下语义工作记忆任务。MR扫描采用GE3．0 T MR记录提取阶段大脑的反应。结果 ADHD儿童在语义工作记忆任务下激活普遍低于正常组，在1-BACK任务中双侧额中回、额下回、双侧顶上小叶、顶下小叶、右基底节激活低于正常组，而在2-BACK任务中双侧额中回、额下回、双侧顶上小叶、左侧顶下小叶、右基底节及前扣带回激活低于正常组。结论 ADHD儿童的工作记忆功能区包括双侧背外侧前额叶及双侧顶叶存在功能低下，在高负荷的2-BACK任务下并有执行功能区（前扣带回）的激活降低。     

微波辐射对小鼠联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响

目的 探讨微波辐射对联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响。方法 将小鼠按随机数表法分为假辐射组和微波辐射组,各27只。采用2.856 GHz、8 mW/cm²微波辐射C57BL/6N小鼠15 min,建立微波辐射动物模型。采用Morris水迷宫和穿梭箱行为学实验,研究微波辐射对小鼠空间学习记忆和联合型学习记忆功能的影响。观察海马组织病理学变化,研究微波辐射后海马组织超微结构改变。结果 Morris水迷宫结果表明,微波辐射后小鼠反向空间探索实验跨越平台次数减少,由(3.60±0.79)次降至(2.55±0.47)次(t = 2.21,P= 0.046);穿梭箱实验结果表明,辐射后小鼠平均主动逃避率显著下降(t = 2.70,P<0.05),平均主动潜伏期和总电击时间显著延长(t = -3.09、-3.02,P < 0.05)。辐射后8 d,海马CA3和DG区部分神经元核固缩,海马CA3区神经元凋亡、突触间隙模糊、胶质细胞肿胀、血管周隙增宽。结论 微波辐射可引起小鼠空间参考记忆能力及联合型学习记忆能力下降,海马组织形态学病理改变是其功能障碍的结构基础。     

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（~MRI）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。     

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。     

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.     

视觉空间工作记忆容量对歼击机仪表读数判断的影响

目的 考察视觉空间工作记忆容量对歼击机仪表判断任务成绩的影响.方法 首先测量17名男性空军地勤人员的视觉空间工作记忆容量；随后让他们参与某机型的歼击机上仪表(速度表、航向表和高度表)读数的判断任务,仪表的呈现时间为500 ms和1000 ms；每种条件的任务重复10次,最后记录各条件受试者反应的正确率和反应时间.结果 呈现时间对各仪表判断任务绩效影响显著,在500 ms的呈现时间中,受试者视觉空间工作记忆容量对速度表和高度表读数判断正确率的回归系数达到显著水平.结论 视觉空间工作记忆容量对知觉和理解仪表读数有明显的影响.     

正常人丘脑及岛盖功能连接的MRI研究

目的:探讨正常人在静息和认知任务状态下丘脑及岛盖功能连接的变化情况。方法:采用BOLD-fMRI方法,检测16例健康志愿者在静息和2-back任务状态下的脑功能连接,将前额叶内侧皮层作为种子点,应用SPM2、AFNI及Matlab软件进行图像数据处理,对2-back任务和静息状态行组内和组间2个水平的统计分析,统计阈值概率设定为P=0.005(未校正)。结果:与左侧丘脑前核相关的网络系统与默认网络一致,而丘脑背侧部属"任务正激活网络",且受试者反应正确率与左侧丘脑背侧的相关性差异有统计学意义(r=-0.52,P=0.04)。"岛盖相关网络"与"默认网络"呈负相关,前者在静息状态相关性高于任务状态,其主要脑区包括双岛叶、双顶下小叶、双中央旁小叶、双颞上回、双海马旁回等。结论:人脑在静息和任务状态下脑区间的功能连接不同,表现为丘脑前核和丘脑背侧部的功能分化,及"岛盖相关网络"与"默认网络"在静息状态的功能拮抗。     

不同频段下血管性认知功能障碍患者低频振幅的静息态脑功能改变

目的 研究不同频段对于血管性认知功能障碍(VCI)患者静息态脑功能低频振幅(ALFF)的影响.方法 运用静息态功能磁共振技术评价20例皮层下VCI患者和20例年龄、性别和教育程度相匹配的有皮层下血管性病变但是认知评分达不到非痴呆型VCI (VCIND)的对照组在5个频段下的静息态ALFF的改变.采用Pearson相关分析评价slow-4,slow-5下脑区局部ALFF的值与临床评分之间的关系.结果 VCI患者与对照组比较存在颅内广泛的ALFF改变.右侧小脑后叶、左侧海马、左侧岛叶、右侧顶下小叶及左侧颞上回具有明显的主效应.额叶及颞叶具有显著的频率组间效应.在slow-5频段下,左侧岛叶的ALFF值与Z记忆评分呈正相关,左侧海马及左侧额眶回的ALFF值与Z视觉空间评分呈负相关;右侧顶下小叶的ALFF值与Z执行评分呈负相关.结论 VCI患者表现出颅内广泛的自发神经活动改变.ALFF值受不同频段的影响,静息脑功能ALFF的研究对于VCI的意义需要进一步深入研究.