脑功能磁共振对梗死后抑郁症的研究

目的 采用功能性磁共振方法对梗死后抑郁症(PSD)患者观察正性、中性、负性情绪图片后的脑功能成像差异.资料与方法 对11例PSD患者和15名健康志愿者(NORM)进行正性、中性、负性情绪图片刺激下的脑功能磁共振成像研究.结果 PSD组及NORM组观察情绪图片时均主要激活额叶皮层-皮层下网状系统、基底节区(丘脑、苍白球、尾状核)和边缘系统(海马、海马旁回、杏仁核)、岛叶、颞叶,脑干及小脑.两组间有显著组间差异的激活脑区主要有海马旁回、海马、额中回、顶上小叶,扣带回(中性),右侧背侧丘脑、岛叶(正性),右侧杏仁核(负性).结论 PSD与边缘系统(海马、海马旁回、杏仁核)以及额中回、顶上小叶、扣带回、背侧丘脑、岛叶等有密切关系,上述脑区的损害可能参与了PSD的病理生理机制.     

头颅降温对高温环境下人脑局部一致性的影响

目的 探讨高温环境下头颅降温对人脑神经活动的影响及其保护机制.方法 16名被试者分别在常温(25℃)、高温(50℃)、头颅降温(舱温:50℃、降温帽:5℃)3组条件下暴露1 h,并采集静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据.采用REST2.0软件对3组被试者全脑局部一致性(ReHo)值进行单因素方差分析,进一步提取差异显著脑区的ReHo值利用SPSS18.0进行单因素方差分析,并进行事后检验,明确任意2组各脑区神经活性的差异.结果 3组条件下的差异脑区位于右侧眶回、左侧额中回、双侧杏仁核、左侧颞中回、左侧海马、双侧顶下缘角回、左侧中央前回.与常温组相比,头颅降温组ReHo值增大的脑区有右侧眶回,降低的脑区有左侧中央前回、左侧额中回、左侧角回,未见变化的脑区有双侧杏仁核、左侧颞中回、左侧海马、右侧角回.与高温组比较,头颅降温组ReHo值增大的脑区有左侧颞中回、左侧海马、右侧角回,降低的脑区有双侧杏仁核、左侧角回,未见变化的脑区有右侧眶回、左侧中央前回、左侧额中回.结论 头颅降温组ReHo的特异性变化,表明头颅降温可以部分消除高温对大脑ReHo的影响,且与情绪功能存在密切联系.     

正常人情景记忆编码和提取加工的fMRI研究

目的:研究正常人汉字情景记忆编码和提取加工时大脑皮层的激活情况。方法:利用血氧水平依赖性功能磁共振成像技术(blood oxygenlevel dependent functional MRI,BOLD-fMRI),采用组块设计和事件相关的刺激模式,检测20例正常青年人执行汉字情景记忆编码和提取任务时大脑皮层的激活脑区。结果:情景记忆编码加工的激活脑区主要有左侧前额叶背外侧(BA10)、右侧海马旁回、右侧颞叶梭状回(BA20)、两侧前运动区(BA6)、辅助运动区(BA8)、两侧枕叶(BA19)、右侧顶叶(BA7)和两侧小脑半球,提取加工的激活脑区主要有右侧前额叶背外侧(BA10,BA46/47)、左侧额中回(BA10)、左侧额下回(BA47)、辅助运动区(BA8)、两侧基底节区、左侧颞顶交界处、两侧枕叶(BA18/19)、两侧顶叶(BA40)和两侧小脑半球。结论:情景记忆的编码和提取加工尽管存在部分共同的激活脑区,但两者相应的神经机制有所差异。     

正常成人面部表情情绪识别的脑功能磁共振初步研究

目的初步探讨正常成人面部表情识别的神经基础,为神经心理学研究提供实验依据。资料与方法利用1.5 TGE Signa HD磁共振成像系统检测24名(男、女各12名)健康自愿者识别喜悦、愤怒及悲伤三种表情所产生的脑血液动力学响应,采用SPM2软件对原始数据进行预处理及统计分析,获得脑功能区激活图。统计分析采用SPM2基本模型中的单样本t检验进行组分析。结果在最终纳入的22名被试者中,前额叶及边缘系统在不同表情加工整合过程中均有激活,而在不同的面部表情加工中又存在不同通路。识别喜悦表情时,主要通路为额叶-左侧杏仁核-左侧扣带回;识别愤怒表情时,主要通路为额叶-双侧杏仁核-双侧扣带回;识别悲伤表情时,主要通路为额叶-右侧杏仁核-双侧扣带回。表情识别神经基础的性别差异并不明显,只有在识别喜悦及悲伤两种表情时,女性的杏仁核激活强度及范围较男性大,另外,当男性识别喜悦及悲伤表情时,海马及海马旁回才明显激活。结论在正常人不同效价表情的识别加工过程中,各脑区功能上并不是相互独立的,而是由多个区域协同完成。其中前额叶、杏仁核、扣带回及基底节等是其加工中的重要结构。不同表情情绪的加工整合过程既有共同的神经基础,又有其独特的整合特点...     

韵律恢复加工脑机制的fMRI研究

目的：利用功能磁共振成像技术（fM RI）,考察大脑在韵律恢复加工中的作用,对韵律恢复加工的神经机制进行探讨。方法应用3T磁共振成像系统与标准头线圈对18名在校大学生进行fM RI检查,年龄22～26岁,选择三种刺激条件（正常句、换词句、拉平正常句、拉平换词句）,每个条件各30个句子,共计120个句子。其中,通过两种拉平的语句条件（拉平正常句、拉平换词句）与相应的未拉平条件（正常句、换词句）相比,显示韵律恢复引起的脑激活区。结果 fM-RI研究结果显示,拉平正常句主要激活双侧颞上回、右侧颞叶前部、右侧海马旁回、右侧枕中回、内侧额叶区域以及左侧前运动区等脑区;拉平换词句主要激活右侧额下盖部、右侧枕中回、双侧颞下回、左侧枕上、左侧前运动区和辅助运动区、左侧额下回等脑区。结论双侧大脑多个脑区参与韵律恢复加工,f M RI对研究韵律恢复加工脑机制有重要作用。     

经前期综合征病人杏仁核体积更大、功能连接性具有差异

目的用MRI评估经前期综合征(PMS)引起杏仁核的结构和功能变化。方法 20例PMS病人和21名健康对照(HC)受试者在黄体期进行6 min静息态f MRI扫描以及扫描高分辨力T1WI。估计2组之间的皮质杏仁核相关体积和功能连接性(FC)。每位受试者完成日常记录的严重程度问题(DRSP),以衡量临床症状的严重程度。结果在PMS病人中发现与HC受试者相比有着更大的双侧杏仁核体积,并且PMS病人在杏仁核和额叶皮质的某些区域[例如内侧前额叶皮质(mPFC)、前扣带皮质(ACC)、右侧中央前回],右侧颞叶和岛叶,以及双侧杏仁核与右侧前额叶和右侧海马之间的FC减少。右侧杏仁核与右侧中央前回、左侧ACC和左侧mPFC之间的FC强度与PMS病人DRSP评分呈显著正相关。结论本研究发现可能会提高人们对PMS中涉及的神经机制的理解。     

梁丘穴联合足三里穴电针刺激时的fMRI研究

目的：利用fMRI观察足阳明胃经上的梁丘穴联合足三里穴电针刺激时大脑的活动规律。方法：选取25例体型中等、右利手的健康成年人,其中男13例,女12例;年龄22~50岁,选取受试者右侧梁丘穴联合右侧足三里穴进行电针刺激,同时行fMRI。结果：梁丘穴联合足三里穴电针刺激时,所有受试者均产生酸、麻、胀、钝痛、重和热的复杂针感,且强度不一。fMRI表现为以激活或负激活峰值为中心的不规则簇状区,且多个相近的激活或负激活脑功能区相连成片。其中脑功能激活区的峰值位于：①左侧尾状核体部和右侧豆状核;②左侧颞下回（BA20）、左侧海马旁回及左侧尾状核尾;③右侧海马旁回、右侧海马、右侧海马旁回（杏仁核包含在其中）;④左侧海马旁回（BA30）、左侧后扣带回（BA29、30）;⑤右侧中央前回（BA6）、右侧角回（BA39）。而脑功能负激活区的峰值位于：①小脑右半球前叶、小脑左半球前叶蚓部;②左侧颞上回（BA22）、左侧屏状核、左丘脑;③右侧中央后回（BA2）、右侧顶下小叶（BA40）、右侧中央前回（BA44）;④左侧顶下小叶（BA40）;⑤左侧中央前回（BA5、BA6）;⑥右侧颞下回（BA37）。结论：梁丘穴联合足三里穴进行电针刺激时,激活脑区和负激活脑区较单独针刺足三里穴时明显集中、激活或负激活程度明显增高;大部分活动脑区与足三里穴单独针刺时相同;部分活动脑区与足三里穴单独针刺时不同。     

脑肿瘤引起的运动性失语的功能磁共振研究

目的探讨脑肿瘤引起的运动性失语脑内代偿情况。方法左侧Broca区肿瘤患者患者共13例,根据位置特点分为两组:一组为左侧Broca区脑肿瘤,未侵犯左侧额中回或额叶背外侧区;另一组为左侧Broca区脑肿瘤,侵犯左侧额中回或额叶背外侧区;对照其脑内代偿脑区的异同。正常健康志愿者20人,均为右利手。检查者均完成图片命名任务。AFNI软件处理实验数据。统计分析采用SPSS 12.0分析软件。同一感兴奋区(ROI)比较采用两样本t检验。结果①左侧Broca区脑肿瘤,未侵犯左侧额中回或额叶背外侧区:5例。激活脑区如下:左侧Broca周边脑区:BA46区(5/5);BA10区(3/5)。右侧Broca区激活;双侧额中回及双侧额叶背外侧区激活;双侧颞上回激活;左侧顶上小叶激活;双侧小脑半球,枕叶,双侧梭状回,左侧角回激活。统计学有阳性意义的脑区包括:左侧Broca周边脑区(BA46区,BA10区)及右侧Broca区;②病灶位于左侧Broca区,并累及左额背外侧区或额中回的灰质,激活脑区如下:右侧Broca区无或少量激活,无统计学意义;肿瘤周边脑区:BA46,BA47,BA10区出现不同程度的代偿激活;右侧额中回及右侧额叶背外侧激活;双侧颞上回激活;左侧顶上小叶激活;双侧小脑半球,枕叶激活,统计学有阳性意义的脑区主要为左侧Broca周边脑区:BA46,BA47,BA10区等。结论脑肿瘤所致运动性失语,脑内代偿方式因位置不同而有差异。     

针刺同一经络不同穴位的磁共振脑功能成像对比研究

目的应用磁共振脑功能成像技术比较针刺同一经络不同穴位所引起的不同中枢反应.材料和方法利用BOLD技术观察分别针刺12例志愿者右侧足三里和丰隆穴时脑信号的改变,用SPM2软件分析比较激活脑区的差异.结果针刺足三里时激活的脑区位于左侧海马回、颞中回、颞上回和右侧颞上回、缘上回.针刺丰隆穴激活的脑区位于左侧颞上回、颞中回和右侧颞上回、扣带回、额内侧回、中央旁小叶.结论相同经络的不同穴位针刺后引起的脑激活区不完全相同,两侧颞上回和左侧颞中回可能是针刺右侧足三里和丰隆穴作用的共同神经通路.     

库欣病患者脑功能改变及任务态功能磁共振成像研究

目的 采用情绪评估量表和任务态功能磁共振成像(Task fMRI)技术,分析库欣病(CD)患者脑功能改变及其与精神症状的关系.方法 收集2015年11月-2016年11月在解放军总医院内分泌科住院诊断为库欣病的8例患者,并选取21名年龄、性别和受教育程度相匹配的健康人作为对照组,对其进行Zung抑郁自评量表(SDS)、Zung焦虑自评量表(SAS)、正性负性情绪量表(PANAS)和库欣生活质量量表(Cushing QOL)的评估,并行Task fMRI检查.结果 与对照组相比,CD组患者均存在抑郁、焦虑状态,正性情绪评分低,而负性情绪评分较高.Task fMRI结果 显示,观看正性图片时CD组左侧小脑和右侧中央后回激活程度较对照组减弱,左侧小脑激活程度与16:00点促肾上腺皮质激素(ACTH)水平呈正相关,右侧中央后回激活程度与尿游离皮质醇(UFC)水平呈正相关;观看负性图片时左侧小脑、双侧海马旁回和左侧额下回激活程度较对照组明显减弱,左侧小脑激活程度与0:00点皮质醇水平和焦虑量表评分呈负相关,与UFC水平呈正相关;观看中性图片时左侧小脑和左侧海马旁回激活程度较对照组减弱.结论 CD患者脑功能受损,会出现抑郁、焦虑等精神障碍,通过Task fMRI技术可发现左侧额下回、右侧中央后回、双侧海马旁回和左侧小脑激活程度减弱与之相关.     

基于fNIRS的情绪对工作记忆负荷影响规律研究

目的研究情绪刺激和任务负荷共同影响下的大脑皮层血氧特性响应规律。方法 20名年轻男性分别进行了负性、中性与积极3种情绪图片刺激下1~3-back认知记忆负荷任务实验,采用功能近红外谱(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)监测参试者脑前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)功能区和左右运动区的含氧血红蛋白(Hb O_2)与脱氧血红蛋白(Hbr)信号均值、斜率及近似熵(approximate entropy,ApEn)3种生理特征指标来描述其脑功能活动。结果随着任务负荷增加,均值表征的脑功能活动强度增强,PFC区域血氧供应和脑功能活动强度变化率降低且趋于稳定。近似熵用于表征的脑功能活动复杂度指标,随着任务负荷增加,中性情绪状态下复杂度降低,而在负性和积极情绪状态下复杂度上升。结论背外侧PFC区域为任务负荷敏感区域脑区;运动区域脑功能活动会受情绪状态影响。近似熵能有效地表征脑区fNIRS信号的复杂度变化,并适合描述情绪状态下大脑皮层功能活动多样性。     

阿片类药物成瘾者基于杏仁核的Resting-state fMRI研究

目的通过Resting-state fMRI探讨阿片类药物对杏仁核功能连接的影响。资料与方法阿片类药物成瘾患者12例,健康被试者14名(均为男性)。采用3.0 T磁共振扫描仪,对被试者分别进行静息态功能磁共振扫描,以双侧杏仁核为感兴趣区,分别进行功能连接分析,再将左右侧差异性脑区与阿片类药物成瘾组总吸毒时间、平均每日吸毒量等作相关分析。结果与对照组比较,阿片类药物成瘾者杏仁核与双侧海马旁回及双侧小脑半球功能连接度显著增强,与双侧楔前叶,左侧颞中、下回,左侧额中回功能连接度显著下降;左侧杏仁核和右侧楔前叶的功能连接度与阿片类成瘾者每日吸入量呈负相关。结论阿片类药物成瘾者认知控制功能的神经环路受损,而奖赏以及学习记忆环路功能出现异常强化。     

Larger volume and different functional connectivity of the amygdala in women with premenstrual syndrome

Objectives

To assess structural and functional changes of the amygdala due to premenstrual syndrome (PMS) using magnetic resonance imaging (MRI).

Methods

Twenty PMS patients and 21 healthy control (HC) subjects underwent a 6-min resting-state fMRI scan during the luteal phase as well as scanning high-resolution T1-weighted images. Subcortical amygdala-related volume and functional connectivity (FC) were estimated between the two groups. Each subject completed a daily record of severity of problems (DRSP) to measure the severity of clinical symptoms.

Results

Greater bilateral amygdalae volumes were found in PMS patients compared with HC subjects, and PMS patients had increased FC between the amygdala and certain regions of the frontal cortex (e.g. medial prefrontal cortex (mPFC), anterior cingulate cortex (ACC), right precentral gyrus), the right temporal pole and the insula, as well as decreased FC between the bilateral amygdalae and the right orbitofrontal cortex and right hippocampus. The strength of FC between the right amygdala and right precentral gyrus, left ACC and left mPFC were significantly and positively correlated with DRSP scores in PMS patients.

Conclusions

Our findings may improve our understanding of the neural mechanisms involved in PMS.

Key Points

? Functional and structural MRI used to explore amygdala in PMS patients.? Aberrant amygdala structural and functional connectivity were found in PMS patients.? Amygdala strength FC was positively correlated with individual clinical symptom scores.

     

海洛因线索诱导渴求及其与伏隔核激活关系的功能MRI研究

目的 研究海洛因成瘾者在图片线索诱导产生渴求的神经机制,以及伏隔核(NAc)的激活与成瘾者渴求程度变化的关系.方法 选取12例海洛因成瘾者和12名健康对照者,首先进行头部结构MR扫描,然后进行功能扫描,试验刺激采用组块(block)设计,功能扫描时被试者观看与药物线索相关的图片和中性图片.扫描数据经后处理软件校正分析,获得大脑激活图.MR扫描前后,对被试者进行药物渴求程度评分,并对NAc激活的情况与患者渴求程度间进行Pearson相关性分析,渴求程度评分的比较采用Wilcoxon符号秩和检验.结果 暴露于视觉药物线索前后,海洛因成瘾者渴求评分范围分别为0～3.70和0～5.10,中位数为0.15和3.25,差异有统计学意义(Z=-2.666,P<0.05).功能扫描时共有16个脑区被药物图片线索激活,主要分为2部分,一是边缘系统结构(杏仁核、海马、壳核、前扣带回、尾状核),另外为大脑皮层,包括额叶(额中、下回和中央前回)、颞叶(颞中、下回和梭状回)、顶叶(楔前叶)、枕叶(枕中回);双侧NAc激活程度范围为0.19～3.50,与成瘾者渴求程度呈直线正相关(r=0.829,P<0.05).结论 海洛因与其他成瘾物质共享部分相同渴求的神经机制,主要涉及大脑奖赏环路、视觉空间注意力区和工作记忆脑区;NAc的功能异常与海洛因线索诱导的渴求相关.     

静息状态下帕金森病患者脑部功能连接的MR研究

目的 探讨帕金森病患者在静息状态下脑部功能连接情况.方法 选取9例Ⅱ～Ⅲ级原发性帕金森病患者及8名年龄分布相同的健康志愿者在静息状态下进行MR扫描,选择双侧苍白球作为种子点,分析其脑部功能连接情况,并采用两样本t检验与健康对照组相比较.结果 正常健康对照组中,双侧颞极、双侧海马、双侧丘脑、扣带回后部、右侧枕中区、右侧顶上回等部位存在着功能连接.帕金森病患者的双侧小脑半球、左侧海马、双侧颞上回、后扣带同、左侧额下回、左侧额中回、左侧中央前回、左侧顶下回、左侧顶上回等部位存在功能联系,与对照纽相比,帕金森病患者的双侧小脑、双侧颞叶、左侧额叶、左侧运动前区、左侧顶叶等部位存在着功能连接增强,双侧丘脑的功能连接减弱.结论静息状态下,帕金森病脑部存在着功能连接异常现象.     

Ratio of dopamine synthesis capacity to D2 receptor availability in ventral striatum correlates with central processing of affective stimuli

PURPOSE: Dopaminergic neurotransmission in the ventral striatum may interact with limbic processing of affective stimuli, whereas dorsal striatal dopaminergic neurotransmission can affect habitual processing of emotionally salient stimuli in the pre-frontal cortex. We investigated the dopaminergic neurotransmission in the ventral and dorsal striatum with respect to central processing of affective stimuli in healthy subjects. METHODS: Subjects were investigated with positron emission tomography and [(18)F]DOPA for measurements of dopamine synthesis capacity and [(18)F]DMFP for estimation of dopamine D2 receptor binding potential. Functional magnetic resonance imaging was used to assess the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) response to affective pictures, which was correlated with the ratio of [(18)F]DOPA net influx constant [Formula: see text]/[(18)F]DMFP-binding potential (BP_ND) in the ventral and dorsal striatum. RESULTS: The magnitude of the ratio in the ventral striatum was positively correlated with BOLD signal increases elicited by negative versus neutral pictures in the right medial frontal gyrus (BA10), right inferior parietal lobe and left post-central gyrus. In the dorsal striatum, the ratio was positively correlated with BOLD signal activation elicited by negative versus neutral stimuli in the left post-central gyrus. The BOLD signal elicited by positive versus neutral stimuli in the superior parietal gyrus was positively correlated with the dorsal and ventral striatal ratio. CONCLUSIONS: The correlations of the ratio in the ventral and dorsal striatum with processing of affective stimuli in the named cortical regions support the hypothesis that dopamine transmission in functional divisions of the striatum modulates processing of affective stimuli in specific cortical areas.     

Meditate don't medicate: How medical imaging evidence supports the role of meditation in the treatment of depression

IntroductionDepression is a debilitating psychiatric disorder that affects a large proportion of the population. The current treatment for depression involves anti-depressant medication which is associated with side effects and a heightened risk of relapse.MethodsA systematic literature review was performed to determine the value of medical imaging studies in measuring the impact of meditation on depression.ResultsMedical imaging studies have successfully demonstrated that meditation may counteract or prevent the physiological cause of depression by decreasing amygdala activity and increasing grey matter volume and activity of the hippocampus, prefrontal cortex and other brain regions associated with attention and emotional self-regulation. Recent advances in functional imaging have enabled visualisation of neural plasticity within the brain. This has shown that for meditators, practice-induced alterations could be due to micro-anatomical processes that may represent an increased functional capacity within the brain regions activated. These changes within brain physiology in association with the skills gained during meditation such as self-regulation, mental processing of negative information and relaxation techniques could potentially lead to a permanent cure for depression and thus prevent relapse.ConclusionsThe results of this review suggest that medical imaging has a valuable role to play in evidencing the physiological changes within the brain caused by meditation that counteract those that cause depression. These studies indicate that meditation is a viable alternative to medication for clinical treatment of patients with depression. More rigorous longitudinal imaging studies are proposed to enhance understanding of the neural pathways and mechanisms of meditation.