6～18岁高功能孤独症患者脑灰质异常的磁共振成像研究

目的:探讨6~18岁高功能孤独症患者的灰质体积异常脑区以及异常脑区发育特点。方法:纳入19例6~18岁符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版孤独症诊断标准且总智商≥70的高功能孤独症患者,以及年龄、总智商、性别组间匹配的16例正常对照,以磁共振成像检查收集被试的脑影像学资料,采用基于体素的形态学测量方法计算两组被试大脑各区域的灰质体积,在统计学参数图(SPM)软件SPM8中进行双样本t检验得出差异脑区,对结果进行错误率(FDR)多重比较校正(P0.05)。采用偏相关分析两组被试差异脑区灰质体积与年龄的相关性。结果:高功能孤独症组的右侧额下回眶额部灰质体积小于正常对照组(FDR校正,P0.05)。正常对照组右侧额下回眶额部灰质体积与年龄呈负相关(r=-0.592,P0.05),高功能孤独症患者右侧额下回眶额部灰质体积与年龄呈负相关(r=-0.696,P0.01)。结论:与正常人相比,6~18岁高功能孤独症患者右侧额下回眶额部发育异常,此脑区可能参与孤独症的病理机制。     

正常脑老化中静息态功能磁共振成像功能连接的研究进展

【摘要】静息态功能磁共振成像（fMRI）作为一种不需要任务刺激就能呈现功能脑影像的技术手段,在临床上被广泛应 用。基于静息态fMRI的静息态功能连接（RSFC）,作为一种重要的计算机辅助分析法,能够度量不同脑区的脑功能连接 强度,对脑老化相关的神经科学领域的研究具有重要意义。本文介绍了功能连接的基本概念,总结了近年来脑老化相关 的人脑功能连接的研究成果,最后提出了该研究领域存在的问题及未来的研究方向。     

6～18岁高功能孤独症患者执行控制网络的功能连接特点

目的:探讨6～18岁高功能孤独症患者执行网络功能连接特点、年龄组差别及与孤独症症状的相关。方法:纳入44例6～18岁符合DSM-IV孤独症诊断标准的高功能患者及年龄、性别、智商组间匹配的31例正常对照,根据年龄将每组被试分为儿童期(6～12岁)和青春期(12～18岁)两组。选取左右侧后顶叶皮层及背外侧前额叶4个执行网络的核心脑区为种子点,计算其与全脑的功能连接。采用偏相关分析计算异常脑区功能连接与孤独症谱系障碍筛查问卷评分的相关。结果:孤独症组rdl PFC与左侧额上回/额中回/前扣带回的功能连接高于正常对照组(P 0. 05),该脑区功能连接同时呈现组别-年龄交互效应,在儿童期孤独症组高于正常对照组,在青春期低于正常对照组(均P 0. 05)。且该异常功能连接与重复刻板行为及交流问题呈负相关(r=-0. 50～-0. 45)(均P 0. 05)。结论:6～18岁高功能孤独症患者的执行网络存在过度连接特点及年龄组别差异,与重复刻板及交流症状相关。     

抑郁症的静息态脑功能磁共振研究

本研究的目的是研究抑郁症患者与健康人静息态脑功能的差别。对符合DSM-IV诊断标准的53例抑郁症患者和38例正常对照进行静息态功能磁共振扫描,采用局部一致性(regional homogeneity,ReHo)的方法分析数据,然后进行基于体素的组间比较,分析其静息态脑功能的差异。结果显示与正常组相比,抑郁组在双侧前扣带皮质(anterior cingulate cortex,ACC)、左侧内侧前额叶皮质、左侧颞中回均有ReHo值降低。ACC位置ReHo值显著降低提示抑郁症患者在前扣带皮质及其相邻部位自发神经活动异常。     

癫痫患者默认网络的静息态功能磁共振成像研究

目的:分析癫痫患者静息态fMRI下默认网络及其潜在结构的变化.方法:对15名临床诊断为原发全身强直痉挛癫痫患者和20名正常志愿者静息态时的fMRI数据进行独立成分分析,依据空间最佳匹配原则挑选独立成分,研究正常被试和癫痫患者的默认网络差异,并选定默认网络中11个脑区构建功能连接网络,运用图论和聚类方法探讨其潜在结构的改变.结果:与正常对照组相比,患者组默认网络的脑区激活普遍下降,功能连接网络发生明显变化,且整个网络呈现出混乱的层次化结构.结论:静息态下癫痫患者的默认网络及潜在的层次化结构发生异常.     

亚健康人群的静息态脑功能磁共振研究

本研究的目的是利用功能磁共振成像(fMRI)技术,研究亚健康者与健康人静息态脑功能的差别。对符合筛选标准的24例亚健康者与24名年龄、教育程度相匹配的健康对照者进行静息态功能磁共振的扫描。采用局部一致性(ReHo)的方法分析数据,比较静息态下脑功能的组间差异,P0.001、体素值≥10具有统计学意义。结果显示与健康对照组相比,亚健康组在双侧中央后回的ReHo值增高;左内侧额上回、左背外侧额上回、右前扣带和旁扣带脑回、右颞中回的ReHo值降低。ReHo值的显著差异提示静息态下亚健康者的某些脑区局部功能可能存在异常,其具体作用和是否具有指标意义值得进一步研究。     

基于静息态功能磁共振成像的精神分裂症脑网络特征分类研究

如何从复杂的静息态功能核磁共振成像(rs-fMRI)数据中提取高鉴别性特征,是提升精神分裂症识别精度的关键。本文使用一种加权稀疏脑网络构建方法,采用肯德尔相关系数(KCC)从脑网络中提取连接特征,并基于线性支持向量机对57例精神分裂症患者与64例健康受试者进行分类研究,最终得到了较高的分类精度(81.82%)。本文研究结果表明,相较于传统的皮尔逊相关和基于稀疏表示的脑网络构建方法,以及常用的双样本t检验(t-test)和最小绝对收缩与选择算子(Lasso)特征选择方法,本文提出的算法可以更有效地提取出能够区分精神分裂症患者与健康人群的脑功能网络连接特征,进而提升分类精度;同时本研究中所提取的鉴别性连接特征或可作为潜在的临床生物学标志物,用以辅助精神分裂症的诊断。     

基于功能连接算法的斜视性弱视儿童静息态功能磁共振成像的研究

目的探索斜视性弱视儿童脑功能区及其功能连接的改变,揭示斜视性弱视的发生与脑功能改变的相关性。方法在静息态下采集22位斜视性弱视儿童和10名健康儿童脑功能磁共振图像,利用DPARSF软件计算全脑与ROI功能区的连接系数,并应用t检验对实验组和健康对照组进行组内和组间功能连接系数分析。结果发现斜视性弱视儿童部分脑功能连接低于正常对照组的相应脑区连接,这些功能区主要分布于枕叶、颞叶、小脑后叶、顶叶、额叶、扣带回等脑区。结论基于静息态的f MRI的脑功能连接算法可以反映斜视性弱视儿童视皮层的变化和多脑区神经活动的变化。     

强迫症患者脑岛功能连接异常磁共振成像研究

目的:探讨静息态下强迫症患者脑岛的功能连接特点。方法:纳入符合DSM-IV强迫症诊断标准的患者32例及性别、年龄、教育年限相匹配的正常对照37例,采用Y-BOCS量表评定强迫思维、强迫行为严重程度,应用3.0T磁共振成像系统进行静息态数据扫描。以双侧脑岛为感兴趣区(ROI)进行全脑功能连接(FC)分析,比较强迫症组与正常对照组之间的功能连接差异,并分析差异脑区功能连接强度与临床症状之间的关系。结果:与正常对照组相比,强迫症患者组的左侧脑岛与右侧缘上回、右侧顶下回、右侧顶上回的功能连接增强(FDR校正,P<0.01);右侧脑岛与右侧岛盖部额下回、左侧缘上回、右侧缘上回、右侧中央后回的功能连接增强(FDR校正,P<0.05);进一步分析发现,右侧脑岛与右侧中央后回的功能连接强度与强迫行为得分呈负相关(r=-0.35,P<0.05)。结论:强迫症患者脑岛的功能连接网络模式可能存在异常。     

首发精神分裂症幻听静息态脑功能连接的研究

目的:对首发精神分裂症幻听患者、非幻听患者以及正常对照的静息态功能核磁共振数据进行研究,探索首发精神分裂症幻听患者功能连接的异常模式。方法:本研究根据DSM-Ⅳ精神分裂症诊断标准,入组首发精神分裂症持续性幻听患者37例、首发精神分裂症非幻听患者59例及健康对照64例。对所有被试进行临床评估和静息态功能磁共振扫描,以初级听觉皮层和次级听觉皮层脑区为种子点构建全脑功能连接图,比较分析三组的连接差异。结果:首发精神分裂症幻听患者相对正常对照在左侧颞上回与对侧的岛叶、同侧内侧前额叶功能连接下降,左侧Heschl回(Heschl’s gyrus,HG)与对侧颞下回、同侧内侧前额叶功能连接下降,右侧HG与左侧的颞中回功能连接下降。首发精神分裂症非幻听患者虽与幻听患者并未发现功能连接显著差异,但相对于幻听组,非幻听患者组在更广泛的脑区出现了功能连接下降。结论:精神分裂症在疾病的早期阶段就出现了大脑不同脑区内的连接异常,尤其是双侧大脑间的失连接异常模式,进一步揭示了精神分裂症大脑整合功能的异常。     

精神分裂症患者吸烟的静息态功能磁共振研究

目的:精神分裂症患者高吸烟率的原因尚不明确,静息态功能磁共振是一个比较好的工具来探索该现象的神经影像学机制。方法:采用局部一致性(Regional homogeneity,ReHo)的方法比较吸烟精神分裂症患者和不吸烟精神分裂症患者,以及不吸烟精神分裂症患者和正常不吸烟对照者之间的静息态功能磁共振(fMRI)图像。结果:设P0.001,与不吸烟精神分裂症患者相比,吸烟精神分裂症患者在左内侧额回ReHo值下降,左侧小脑后叶与左侧舌回ReHo值升高,且吸烟精神分裂症患者左侧小脑后叶的ReHo值与患者每日吸烟支数显著相关(r=0.635,P=0.027);与正常不吸烟对照组相比,不吸烟精神分裂症患者双侧内侧额回、右侧颞叶、左侧楔叶ReHo值升高,右侧前扣带回、双侧中央后回、双侧丘脑ReHo值下降。结论:吸烟精神分裂症患者存在左侧小脑后叶,左内侧额回与左侧舌回的局部一致性异常,此发现可能有助于我们探索精神分裂症患者人群吸烟的脑影像学机制。     

抑郁障碍共病高血压患者全脑功能损害的静息态功能磁共振成像低频振幅研究

目的:应用静息态功能磁共振成像技术,探讨抑郁障碍共病高血压患者在静息态下的脑功能损害特点。方法:共病组为30例抑郁障碍共病高血压患者,对照组为性别、年龄及受教育程度匹配的30例单纯抑郁障碍患者和30例健康被试。对所有被试进行静息状态下全脑功能磁共振扫描,采用低频振幅作为测量指标,比较三组被试的静息态脑功能差异。通过方差分析得出三组低频振幅差异有统计学意义的脑区,计算三组差异脑区的低频振幅均值并进行组间比较。结果:三组被试低频振幅差异有统计学意义的脑区包括左小脑、左舌回、右内侧额上回、右眶部额上回(P0.05,已校正);组间比较显示共病组在左小脑和右内侧额上回的低频振幅值与抑郁障碍组差异有统计学意义(P0.01),共病组和抑郁障碍组在左舌回和右眶部额上回的低频振幅值与健康对照组差异有统计学意义(P0.01)。结论:本研究提示抑郁障碍共病高血压与单纯抑郁障碍患者均存在局部脑区功能异常,共病患者某些脑区异常更明显。     

6～18岁孤独症个体不同年龄组心理推理能力相关脑区功能连接的差异

目的:分析社会认知中心理推理能力(ToM)相关重要脑区与其他脑区功能连接的随年龄发育模式,探讨孤独症核心症状社会交往障碍的脑机制。方法:43例6～18岁符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版孤独症诊断标准的患者及年龄、性别组间匹配的39例正常对照,选取背内侧前额叶(d MPFC)、左侧颞顶联合(l TPJ)、右侧颞顶联合(r TPJ)和右侧颞上沟(r STS) 4个ToM相关的重要脑区,计算其与全脑体素之间的功能连接,通过单变量方差分析探索感兴趣区域的功能连接在被试中的组别及年龄交互作用;并将被试根据年龄分为儿童期(6. 0～11. 9岁)和青春期(12. 0～18. 0岁),探讨不同年龄段的组间差异。结果:r TPJ与右侧缘上回及左侧顶下小叶的功能连接、r STS与双侧额上/中回的功能连接均呈现出组别与年龄的交互作用(校正后P 0. 05);其中,在儿童期,孤独症患者r TPJ与右侧缘上回及左侧顶下小叶的功能连接大于正常对照组(P 0. 05);而青春期,r TPJ和r STS存在显著交互效应的功能连接均小于正常对照组(均P 0. 05)。结论:6～18岁孤独症个体在r TPJ及r STS两个关键脑区的功能连接中表现出多效性的非典型发育模式,该发育模式可能与孤独症患者异常的ToM有关。     

2型糖尿病患者海马体脑功能连接的磁共振成像研究

目的:应用功能磁共振成像技术研究2 型糖尿病（T2D）患者静息状态下海马功能连接的变化。方法:采集27 例 T2D患者和32例正常人的脑功能磁共振成像信号,选择海马的4个分区作为种子点计算功能连接,对海马与其他脑区的 功能连接强度与临床指标进行相关性分析。结果:与正常人相比,T2D患者的右前海马与梭状回、枕中回之间的功能连接 减弱;左前海马与梭状回功能连接增强;右后海马与距状回功能连接减弱;左后海马与舌回功能连接增强。结论:T2D患 者相关脑区功能连接的改变可能与视觉相关认知功能的损伤有关,这为理解T2D患者海马体的功能提供线索。     

重性抑郁症的静息态功能磁共振成像低频振幅研究

应用功能磁共振成像(fMRI)低频振幅(ALFF)方法研究重性抑郁症(MDD)静息状态下脑活动。本研究利用GE公司生产的Signa3.0TMRI对MDD组(13人)和正常对照(HC)组(14人)均做静息态fMRI扫描。应用双样本t检验计算并对比两组ALFF改变的脑区。结果发现静息状态下,MDD组患者右内侧前额叶ALFF值较HC组增高,差异有统计学意义(P0.001);MDD组患者左侧顶叶ALFF值较HC组减少,差异有统计学意义(P0.001)。由此可以得知MDD患者静息态下右内侧前额叶及左侧顶叶脑功能区ALFF值产生显著变化。     

强迫症患者的静息态脑功能网络脑电图研究

目的:探索强迫症患者的静息态脑功能网络特征。方法:纳入符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版强迫症诊断标准的门诊患者62例,以及性别、年龄和受教育程度相匹配的正常对照36例。采用耶鲁-布朗强迫量表(Y-BOCS)、贝克抑郁量表(BDI-Ⅱ)、状态-特质焦虑问卷(STAI)评估强迫症患者强迫、抑郁和焦虑症状。所有被试进行静息态脑电波采集,分析5个频段[δ(1~4 Hz)、θ(4~8Hz)、α(8~15 Hz)、β(15~30 Hz)、γ(30~48 Hz)]的脑功能网络拓扑属性,其网络属性参数包括标准化的集群系数(C_(nml))、标准化的最短路径长度(L_(nml))。结果:在脑电波测查中,5个频段中标准化的集群系数(C_(nml))组间差异均无统计学意义(均P0.05),当固定阈值cost=12%时,在δ、α、以及β频段,强迫症患者组的标准化的最短路径长度(L_(nml))小于正常对照组[δ:(1.4±0.2)vs.(1.5±0.2);α:(1.3±0.2)vs.(1.4±0.2);β:(1.4±0.2)vs.(1.5±0.2);均P0.05]。在强迫症患者组中,所有5个频段条件下,其网络属性参数和与Y-BOCS总分和分量表分之间的相关系数和偏相关系数均无统计学意义(r=0.00~0.24)。结论:本研究显示强迫症患者的脑功能网络在δ、α和β频段可能存在"小世界"网络属性的异常。     

初发颞叶癫痫患者的静息态功能磁共振ReHo研究

癫痫是一种常见的神经内科疾病,伴有沉重的经济负担和社会资源的消耗。颞叶癫痫(TLE)是其中的重要类型。本研究采用局部区域一致性(ReHo)分析方法来探索初发TLE患者的脑部功能变化,发现TLE患者相较于正常对照区域一致性值升高的区域位于左侧岛叶,右侧扣带回;而健康对照区域一致性值高于患者的区域位于右侧壳核。但这些区域一致性值改变与抑郁量表得分无相关性。结果提示与癫痫症状相关的脑区在初发患者静息状态下已经出现了改变,并提示了皮层-丘脑-纹状体环路的改变。本次实验为初步探索初发TLE患者的病理生理学机制提供证据。     

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。     

Hurst指数在功能磁共振成像静息态数据中的应用

目的:基于功能磁共振成像(fMRI)技术,采用分数高斯噪声(fGn)模型研究静息态功能数据,利用fGn的Hurst指数刻画血氧水平依赖信号,并分析Hurst指数的分布规律和重测信度。方法:对25例健康成人重复进行3次静息态fMRI扫描,利用MATLAB、DPARSF和REST软件进行数据处理,主要通过"改进的周期图方法"估计Hurst指数,结合组内相关系数ICC值进行统计分析。结果:不同大脑组织的Hurst指数存在显著差异,灰质的Hurst指数普遍大于0.5,白质的Hurst指数小于0.5,而脑脊液的Hurst指数一般约等于0.5。不论基于体素,还是基于脑区平均值,Hurst指数都呈现出较好的时间重测信度。结论:fGn适用于fMRI数据的研究,Hurst指数可以用来刻画血氧水平依赖信号多方面的特征,有利于进一步揭示大脑的活动机制。     

基于静息态功能磁共振图像的动态功能连接特征的智商预测

目的近年来越来越多的研究表明大脑不同脑区间的功能连接的动态波动具有生理意义,但关于智商(intelligence quotient,IQ)的相关研究较少。本文基于动态功能连接(dynamic functional connectivity,DFC)提取动态特征对智商进行评估,为智商预测探索新的特征参数和预测模型。方法基于97个儿童静息态功能磁共振图像(resting state functional magnetic resonance image,RS-fMRI),采用滑动窗相关计算方法构建DFC。基于DFC提取相应时域、频域特征,通过弹性网(elastic-net,E-Net)和最小角回归(least angle regression,LAR)算法建立智商回归模型进行个体智商预测,并通过置换检验验证其显著性。结果基于动态功能连接的特定频段(0.075~0.1 Hz)频域特征和波动均值特征,可以实现对智商的基本预测,且频域特征的表现优于时域特征。另外,基于LAR算法构建的预测模型的表现优于E-Net算法。结论个体脑功能连接随时间的动态波动足以预测个体智商,且特定频段的频域特征和LAR算法能够提高预测准确率,这可为个体智商评估研究和动态功能连接的应用提供新的思路。