静息态脑功能技术对平衡针治疗中枢机制的分析应用

背景：平衡针治疗疾病疗效显著,但缺乏相关现代科学理论机制。 目的：利用静息态脑功能成像技术探讨平衡针疗法的中枢作用机制。 方法：纳入10例腰椎间盘突出腰腿痛患者及10例正常受试者,于平衡针针刺前后进行功能磁共振扫描,通过AFNI软件对与双侧杏仁核表现为显著联系的脑区进行功能连接分析,并对平衡针刺后腰椎间盘突出患者及正常受试者的脑功能连接的差异进行探讨。 结果与结论：经平衡针治疗后10例腰椎间盘突出患者疼痛均有好转。脑功能连接分析显示腰椎间盘突出患者丘脑、脑干、腹前核、腹外侧核、额内侧回、额上回、额叶眶上回、额下回、颞上回、颞中回、海马回、扣带回、岛叶等脑区功能连接增强。正常受试者双侧颞中回、双侧眶上回、双侧尾状核头、双侧岛叶、左侧腹背侧核、双侧额上回、左侧额中回、前扣带回、右侧顶下小叶与杏仁核连接增强;双侧小脑齿状核、小脑蚓、左侧小脑坡、双侧舌回、左侧枕中回、右侧额上回、右侧中央前回、双侧顶下小叶、右侧顶上小叶、右侧中央后回与杏仁核连接下降。提示通过静息脑功能成像技术对杏仁核的研究有助于更深入理解平衡针灸治疗腰腿痛的中枢机制。     

遭受多重侵害高职高专女生静息态脑功能局部一致性的研究

目的:探讨遭受多重侵害的高职高专女生静息态脑功能磁共振特点。方法:15名遭受多重侵害无创伤后应激症状被试(PV无PTSS组)、15名多重侵害有创伤后应激症状被试(PV有PTSS组)和15名正常对照接受静息态脑功能扫描。采用SPM8和静息态功能磁共振数据处理工具包分别进行数据预处理和ReHo分析。结果:静息状态下,与对照组相比,PV无PTSS组左侧额下回、左右额内侧回、右侧中央后回、左侧梭状回、左右海马旁回、右侧扣带回、左右豆状核和右侧岛叶的ReHo值降低;左右额上回、左右额中回、左右额下回、左右顶下小叶、左右楔前叶、左右颞上回、左侧颞横回、左右颞中回、右侧舌回和右侧扣带后回的ReHo值升高。与PV有PTSS组相比,PV无PTSS组在右侧额中回和额下回、左侧楔前叶、左侧舌回、左右海马旁回、左侧扣带回和左侧豆状核ReHo值降低;在左右额上回、左右额中回、左侧额内侧回、右侧中央后回、左侧缘上回、左右顶下小叶、左侧梭状回和左侧尾状核ReHo值升高。结论:遭受多重侵害但无创伤后应激症状的高职高专女生在静息状态下脑默认网络以及岛叶、基底神经节、海马旁回存在局部一致性信号异常,这些脑区异常可能为遭受多重侵害导致精神障碍的发病机制提供重要线索。     

基于局部一致性方法的广泛性焦虑障碍患者静息态功能磁共振成像

目的:探讨广泛性焦虑障碍(GAD)患者静息态局部脑功能的改变。方法:对17例GAD患者和19例性别、年龄相匹配的健康对照组进行静息态功能磁共振数据对比,运用局部一致性(Re Ho)分析方法,获得GAD患者局部一致性异常的脑区。结果:GAD患者静息态下Re Ho值升高的脑区有左侧颞中回、左侧额下回眶部、左侧背外侧额上回、右侧额中回、右侧顶下缘角回、右侧额下回三角部;Re Ho值降低的脑区有左侧楔叶、右侧舌回、右侧中央前回。以上升高或降低的Re Ho值与健康对照组相比有显著性差异(P0.05)。结论:GAD患者静息态下多个脑区Re Ho值存在异常。     

额叶肿瘤静息态功能磁共振比率低频振幅的研究

采用静息态下功能磁共振成像(f MRI)比率低频振幅(f ALFF)测量技术,从能量的角度对额叶肿瘤患者与正常对照组进行比较分析,探讨额叶肿瘤患者认知功能失调的病理机制。本研究分别对14例额叶肿瘤患者和14例性别、年龄及受教育程度均相匹配的健康对照组进行静息态f MRI扫描,用f ALFF算法进行比较分析。结果显示额叶肿瘤组同正常对照组相比,额叶肿瘤组f ALFF值升高的脑区主要集中在右侧眶额回、右侧颞叶、右侧辅助运动区、左侧海马旁回、左侧后扣带回、左侧内侧和旁扣带及旁中央小叶,f ALFF值降低的脑区主要集中在双侧背外侧额上回、双侧内侧额上回和小脑。研究结果显示在静息态下额叶肿瘤患者的额叶功能活动降低,这与额叶肿瘤部分组织的失活有关,而其余的默认网络区域、辅助运动区和旁中央小叶的活动增强,可能与额叶肿瘤脑认知功能失调及代偿作用有关。     

青少年双相障碍缓解相患者功能磁共振成像局域一致性研究

目的:通过进行功能磁共振成像信号的局域一致性(Re Ho)分析及认知功能测试,研究儿童青少年双相障碍(Pediatric Bipolar Disorder,PBD)缓解相患者的静息态脑活动一致性情况,以及脑活动与认知功能变化的关系。方法:18例PBD缓解相患者和18例年龄、性别匹配的健康青少年参与功能磁共振数据采集,并对所有受试者进行临床检查和认知功能测试。计算磁共振成像信号的Re Ho指标,分析Re Ho结果与临床指标和认知测试的相关性。结果:与健康青少年相比,PBD缓解相患者的Stroop色词干扰测试评分显著降低,Re Ho数值在右侧小脑、左侧额下回、右侧后扣带回显著增加,在左侧顶上回及左侧辅助运动区显著降低。左侧额下回的Re Ho值与发病年龄及Stroop色词干扰测试评分显著负相关,与连线测试评分显著正相关,右侧后扣带回及左侧辅助运动区的Re Ho值分别与发病年龄呈显著负相关与正相关。结论:PBD缓解相患者存在小脑、额下回、后扣带回、顶上回及辅助运动区的神经活动一致性异常改变,且额下回的神经活动异常与PBD缓解相患者的发病年龄及认知功能受损有关。     

基于磁共振的健康成年人智力的功能连接

目的:本研究旨在运用静息态功能磁共振成像(fMRI)技术探讨健康成年人智力的脑机制。方法:选用208名18~36岁健康成年人为研究对象,采用韦氏成人智力量表中国修订版(WAIS-RC)测试所得总智商作为被试智力商数,并对所有被试进行静息态功能磁共振扫描,通过对核磁数据的分析得到被试的全脑功能连接图,并与智力商数做相关性分析。结果:总智商和以下脑区的功能连接强度呈正相关:右侧额下回(r=0.22,P0.01)、左侧额下回(r=0.14,P0.05)、右侧顶下缘角回(r=0.23,P0.01)、内侧额上回(r=0.19,P0.01)、左侧前扣带回(r=0.22,P0.01)。没有发现功能连接强度与总智商呈负相关的脑区。结论:负责智力的脑区主要位于额叶、顶叶,支持了智力的额顶整合理论。     

基于ReHo方法的大学生网络成瘾静息功能磁共振成像研究

目的:探讨网络成瘾大学生静息状态脑功能特点。方法:采用ReHo分析方法 ,19名网络成瘾大学生及19名对照进行磁共振脑功能成像,比较两组平均脑ReHo图的差异。结果:IAD组ReHo值升高区域主要集中在小脑、脑干、扣带回(右侧)、双侧海马旁回、右侧额叶(直回,额中回及额下回)、左侧额上回、左侧楔前叶、右侧中央后回、右侧枕中回、右侧颞下回、左侧颞上回及颞中回;ReHo降低的区域仅表现在左侧顶叶的楔前叶。结论:网络成瘾大学生局域一致性存在异常,大部分脑区同步性增强,小脑、脑干、边缘叶、额顶叶同步性增强可能与网络成瘾奖赏通路有关。     

脑梗死运动性失语患者语言任务fMRI功能连接初步研究

目的 对脑梗死运动性失语患者进行词语联想任务下的功能连接研究,探讨语言任务相关脑区在运动性失语后的功能连接变化形式及神经机制.方法 采用1.5 T磁共振扫描仪对10例脑梗死后运动性失语患者[均为男性,年龄43～77岁,平均(56.7±8.6岁)]及10名正常志愿者[均为男性,年龄46～74岁,平均(56.2±9.0)岁]行词语联想任务下的功能磁共振成像(fMRI)数据采集,应用SPM2,AFNI、Matlab软件进行预处理和统计分析,并根据正常人激活结果选择左侧额下回后部激活区作为功能连接的种子点,[中心区蒙特利尔神经研究所(MNI)坐标为“-51、9、21”],与全脑其他所有体素的时间序列做相关分析.采用单样本t检验和两样本t检验进行组内和组间分析,统计阈值设定为voxel＞ 30,P＜0.001(未校正).结果 对照组与种子点正相关的脑区主要包括左侧额下回、额中回、岛叶,左侧楔前叶、顶下小叶,左侧颞中回,左侧基底节,左侧丘脑,右侧额下回、额中回、岛叶,右侧颞下回、颞上回,双侧辅助运动区(SMA),右侧顶下小叶.患者组与种子点正相关的脑区主要包括左侧额下回后部、左岛叶,左侧中央后回,左侧顶下小叶.对照组与种子点的相关性大于患者组的脑区包括右侧颞中回、颞上回,右侧额下回,SMA.患者组与种子点的相关性大于对照组的脑区为左侧外侧裂周围区,包括左侧岛叶、左侧额下回.结论 .左侧额下回后部与右侧半球失去功能连接是运动性失语发生的一种神经机制.左侧外侧裂周围区对失语早期语言功能的维持有重要作用.     

基于低频振幅的吸烟成瘾者戒烟2周后脑功能活动变化的研究

探讨吸烟成瘾者戒烟前后的脑功能活动差异,使用3.0T磁共振扫描仪采集14名吸烟成瘾者戒烟前和戒烟后的静息态MRI数据,采用低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF)的方法来比较分析吸烟成瘾者在戒烟前和戒烟两周后的脑功能活动情况.与戒烟前相比,吸烟成瘾者戒烟两周后静息状态下的右侧楔前叶、右侧后扣带回、左侧缘上回、左侧背外侧额上回和左侧额中回的ALFF活动降低;双侧距状裂周围皮层、双侧楔叶、左侧中央后回和左侧中央旁小叶的ALFF活动增加.研究结果表明:吸烟成瘾者在戒烟两周后额叶、边缘叶、顶叶和枕叶脑区的脑功能活动发生了改变,提示ALFF可作为监测或评价戒烟效果的潜在生理指标.     

2型糖尿病磁共振成像静息态低频振幅变化及其与认知受损的相关性

目的:应用功能磁共振成像技术及认知功能测试探讨2型糖尿病(T2DM)静息态脑功能改变。方法:采集28例T2DM患者及28例正常中老年人的静息态功能磁共振信号和认知功能指标,计算分数低频振幅(f ALFF),比较两组被试的f ALFF差异,并分析其与行为学指标的相关性。结果:与健康成年人相比,T2DM患者的f ALFF在右侧小脑、右侧背外侧额上回显著增加,在左侧颞中回、左侧距状裂、右侧颞中回、右侧辅助运动区显著降低。右侧颞中回与连线测试A的结果呈负相关。结论:结果表明T2DM患者具有异常的神经自发神经活动,为糖尿病患者降低的认知功能提供初步的影像学证据。     

The alterations of degree centrality in the frontal lobe of patients with panic disorder

Objective: The brain network in panic disorder (PD) is still an intriguing issue for research. In this study, we hoped to investigate the role of DC (degree centrality) for the pathophysiology of PD, especially for the fear network.Methods: We enrolled 60 patients with PD and 60 controls in the current study. The gender and age were matched for two groups. All participants received the resting-state functional magnetic resonance imaging to survey the baseline brain activity. Then the DC values of all participants were using REST toolbox. We also compared the DC values between PD and controls. The statistical threshold was set as FDR (false discovery rate) < 0.05.Results: The DC values were significantly lower in the right superior frontal gyrus of PD patients compared to controls (FDR < 0.05). In addition, a negative correlation between the DC values and panic severity was observed in the right superior frontal gyrus and left inferior frontal gyrus. However, there was no significant association between the DC values and illness duration.Conclusion: The DC seemed significantly altered in the frontal lobe of PD patients. The role of the frontal lobe might be more emphasized in the pathophysiology research for PD.     

基于局部一致性(ReHo)方法的慢性吸烟静息状态功能磁共振(fMRI)研究

目的:探讨慢性吸烟者静息状态下的脑功能活动情况。方法:采用局部一致性(ReHo)方法,对44名慢性吸烟者和44名与之相匹配的不吸烟的健康志愿者在静息状态下脑功能活动情况进行比较分析。结果:与不吸烟者相比,慢性吸烟者静息状态右侧额下回BOLD信号ReHo降低,左侧顶上回BOLD信号ReHo增强(P<0.05,纠正后,cluster水平)。结论:研究结果提示慢性吸烟会导致额叶和顶叶脑区功能活动的改变。     

原发性失眠患者大脑背外侧前额叶的异常静息态功能连接

目的:利用功能连接方法观察原发性失眠患者静息态下的背外侧前额叶的异常功能连接。方法:采集33 例原 发性失眠患者以及33 例年龄、性别和受教育程度相匹配的健康对照的功能磁共振图像,以背外侧前额叶为感兴趣区 域,与全脑其他体素进行功能连接分析,得到两组之间功能连接的差异脑区,再对异常功能连接脑区与临床的量表分 数做相关分析。结果:与对照组相比,发现失眠患者左侧背外侧前额叶与左侧枕下回、右侧枕下回、右侧枕中回、右侧 颞叶、左侧额中回,左侧额下回以及右侧梭状回之间的功能连接增强（P<0.05,体素簇个数≥100,FDR校正）,与左侧前 扣带皮层、右侧海马旁回、右侧脑岛、右侧背外侧额上回、右侧顶上回、右侧中央后回以及右侧中央前回之间的功能连 接减弱（P<0.05,体素簇个数≥100,FDR校正）。并且左侧背外侧前额叶与左侧枕叶下回的功能连接值与睡眠状况自评 量表分数成正相关（P=0.035）。结论:原发性失眠患者背外侧前额叶与大脑多个脑区出现异常的功能连接,可能为理 解原发性失眠患者的神经机制提供一些新的影像学依据。     

Virtual needle pain stimuli activates cortical representation of emotions in normal volunteers

Psychological factors are known to play an extremely important role in the maintenance and development of chronic pain conditions. However, it is unclear how such factors relate to the central neural processing of nociceptive transmission in healthy individuals. To investigate this issue, the activation of the brain was studied in 30 healthy volunteers responding to virtual pain stimuli by fMRI. In the first series of the study (non-preconditioned study), 15 participants were shown a digital video demonstrating an injection needle puncturing the right palm. In the second series of the study (pre-conditioned study), same-task paradigms were used for another 15 participants. Prior to the fMRI session, real needle punctuate stimuli were applied to the right palm of participants for pre-conditioning. fMRI analysis revealed that bilateral activations in anterior insula (BA45), parietal operculum (S2: BA40), premotor area, medial globus pallidus, inferior occipital gyrus (BA18), left temporal association cortex, right fusiform gyrus, right parietal association cortex and cerebellum occurred due to the task in the preconditioned group. On the other hand, right parietal operculum (S2: BA40), premotor area, parietal association cortex, left inferior frontal gyrus and bilateral temporal association cortex were activated in the non-preconditioned group. In addition, activation of anterior insula, inferior frontal gyrus, precentral gyrus and cerebellum significantly increased in the preconditioned group compared with the non-preconditioned group. These results suggest that the virtual needle puncture task caused memory retrieval of unpleasant experiences which is possibly related to empathy for pain, resulting in the activation of specific brain areas.     

Acupoint-specific fMRI patterns in human brain

Specific central nervous system (CNS) responses to acupuncture have recently attracted attention. It is important to understand the differences in fMRI images of the brain evoked by acupuncture at an acupoint and at a nearby "sham" point. Here, we report analyses of fMRI images of the brains of 37 healthy volunteers in response to acupuncture at Liv3 (Taichong) and LI4 (Hegu) versus their sham points. We found common activation areas in response to Liv3 or LI4 acupuncture in the middle temporal gyrus and cerebellum, along with deactivation areas in the middle frontal gyrus and inferior parietal lobule, compared with the effects of acupuncture at sham points. Acupuncture at Liv3 evoked specific activation at the postcentral gyrus, posterior cingulate, parahippocampal gyrus, BA 7, 19 and 41, but deactivation at the inferior frontal gyrus, anterior cingulate, BA 17 and 18, compared with acupuncture at its sham point. Acupuncture at LI4 evoked specific activation at the temporal pole, but deactivation at the precentral gyrus, superior temporal gyrus, pulvinar and BA 8, 9 and 45, compared with acupuncture at its sham point. These observations reveal that acupuncture at acupoints induces specific patterns of brain activity, and these patterns may relate to the therapeutic effects of acupuncture.     

利用脑局部一致性方法对儿童全身强直发作性癫痫的研究

目的　应用静息态功能磁共振局部一致性方法研究儿童全身强直发作性癫痫患者脑区异常活动,探讨其发生的病理生理机制。 方法　对8例儿童全身强直发作性癫痫患者和30例正常儿童进行磁共振扫描,并计算全脑局部一致性的值,进行组间比较并研究局部一致性与病程的相关性。 结果　与对照组相比,癫痫组ReHo值增高的脑区为大脑深部核团（扣带回,丘脑,楔前叶等）,运动相关脑区,额下回,枕叶,颞叶和小脑;ReHo值降低的脑区为双侧额中回、右侧颞中回、左侧颞上回、双侧中央后回、左侧舌回。全身强直发作性癫痫与病程呈正相关的脑区为左侧楔前叶、左侧顶上小叶、右侧中央前回、右侧中央后回;与病程呈负相关的脑区为右侧楔前叶、右侧角回、中央旁小叶。 结论　局部一致性分析方法可以有效地反映癫痫患者异常的神经功能变化,有助于发现强直发作性癫痫发生的病理生理机制。     

男性攻击性精神分裂症患者杏仁核功能连接的磁共振研究

目的:探讨男性攻击性精神分裂症患者是否存在杏仁核与其他脑区功能连接的异常.方法:对有攻击行为和没有攻击行为的男性精神分裂症患者各13例进行静息状态下功能磁共振成像.结果:与非攻击组相比,攻击组双侧额中回、右侧额上回、右侧脑岛、右侧顶上小叶、右侧扣带回等脑区与左侧杏仁核功能连接增强;双侧额上回、额中回、双侧颞上回、右侧颢中回等脑区与右侧杏仁核功能增强.结论:杏仁核与多个脑区之间特别是与额上回、额中回的功能连接增强可能与男性精神分裂症患者的攻击行为有关.     

性相关视觉刺激对右脑Broca区不对称性兴奋的功能核磁共振研究

目的:了解与视觉性刺激相关的脑功能定位。方法:用张贴广告的形式征集到13例正常女性,通过功能核磁共振比较其观看普通影片和含有性内容图片时的大脑兴奋差异,确定差异有统计学意义的脑区。结果:与中性图片相比,涉性图片激发了广泛的大脑区域,包括侧枕叶皮质、中央后回、顶上小叶、枕叶梭状回、海马等。大部分脑区的兴奋都是左右半球对称的,只有额下回岛盖部(Z=3.64,P0.0001)和三角部(Z=3.42,P=0.003)为右脑优势。讨论:本文通过功能核磁共振方法发现,当女性受试在被呈示以与性相关的图片时,大脑右半球额下回岛盖部和三角部有显著的不对称兴奋。该脑区可能对性心理调控有重要意义。