数字工作记忆与长时数字记忆的fMRI比较研究

目的通过比较数字工作记忆与长时数字记忆的脑区激活的特点及差异,探索短时数字记忆与长时数字记忆的不同神经机制。方法实验采用组块设计,利用功能磁共振技术(fMRI)对12名右利手志愿者进行2位数的数字工作记忆和长时数字记忆实验时的fMRI数据进行采集,两组任务均设相应对照任务,数据采用SPM99软件进行数据分析和Ta-lairach坐标进行脑功能区定位。结果进行两组任务时,志愿者以左侧优势的额叶和顶叶,扣带回、双侧枕叶、纹状体、丘脑以及小脑均有激活。进行数字工作记忆时,在额叶的背外侧面左半球优势比长时数字记忆显著,而在进行长时数字记忆时,顶叶的激活要明显高于数字工作记忆。结论各个不同的脑区在进行不同时程的数字记忆任务时所参与的阶段和所起的作用不同,左侧优势的额叶背外侧面可能在数字工作记忆中起到重要的作用,而顶叶则可能在长时数字记忆中作用更加重要。     

正常老年人无意义图形记忆任务的fMRI研究

目的探讨正常老年人进行记忆任务的实验可行性及激活脑区.方法对11例正常老年志愿者进行无意义图形记忆任务的fMRI实验,实验以组块方式设计,包括第一次记忆组、重复记忆组和再认组.实验数据以SPM99作后处理显示激活脑区.结果 10例受试者的记忆任务完成较好,记忆和再认的激活区域主要集中双侧前额叶、双侧海马旁回(左侧为主)、右侧海马、双侧顶叶(主要为顶上小叶和楔前叶).记忆编码时海马的激活集中在海马头部,而提取时海马的激活则集中在海马的体部及尾部.结论老年人进行fMRI认知实验具有可行性,记忆的编码和提取时需要内侧颞叶海马系统的参与,但所倚重的脑区有微小的差别.     

大鼠学习记忆能力和特定脑区的抗氧化酶活性

背景学习记忆是一个十分复杂的生物现象,参与学习记忆的物质以及与学习记忆有关的脑区虽然研究较多,但是,其机制仍没有完全阐明.目的探讨不同学习记忆能力大鼠的不同脑区抗氧化酶活性的差异,以揭示学习记忆能力与特定脑区抗氧化酶活性的关系.设计以实验动物为对象,完全随机设计实验.单位济宁医学院生物化学教研室.材料实验于2001-03/2004-01在济宁医学院生化教研室及苏州医学院完成.wistar大鼠40只,15月龄,雄性,体质量580～650 g.干预学习记忆能力的检测在MG-2型三等分辐射式迷宫中进行.大鼠受电击后直接逃至安全区为正确反应,连续10次有9次正确即达到了学会的标准,观察指标有达标所需反应次数及正确反应率.达标所需反应次数低于(或等于)40次者为学习能力好.否则为学习能力差.24 h后重复检验,观察其记忆保持情况.连续3次均能正确反应者为记忆能力好,否则为记忆能力差.学习能力、记忆能力均好组(10只);学习能力、记忆能力均差组(12只).其余被淘汰掉.主要观察指标两组大鼠大脑皮质、小脑、纹状体、海马、下丘脑5个脑区超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性.结果学习记忆能力均差的大鼠与学习记忆能力均好的大鼠比较皮质、海马、纹状体超氧化物歧化酶活性显著降低(t=3.82,4.50,6.76,P＜0.01);过氧化氢酶活性在皮质、海马、纹状体、下丘脑4个脑区均显著降低(t=4.75,7.06,10.88,17.28,P＜0.001);各脑区谷胱甘肽过氧化物酶活性两组间无统计学差异.结论海马、皮质、纹状体、下丘脑可能均参与学习记忆过程,这些脑区的抗氧化酶活性与学习记忆密切相关.     

大鼠学习记忆能力和特定脑区的抗氧化酶活性

背景：学习记忆是一个十分复杂的生物现象，参与学习记忆的物质以及与学习记忆有关的脑区虽然研究较多，但是，其机制仍没有完全阐明。目的：探讨不同学习记忆能力大鼠的不同脑区抗氧化酶活性的差异，以揭示学习记忆能力与特定脑区抗氧化酶活性的关系。设计：以实验动物为对象，完全随机设计实验。单位：济宁医学院生物化学教研室。材料：实验于2001-03／2004-01在济宁医学院生化教研室及苏州医学院完成。Mstar大鼠40只，15月龄，雄性，体质量580～650g。干预：学习记忆能力的检测在MG-2型三等分辐射式迷宫中进行。大鼠受电击后直接逃至安全区为正确反应，连续10次有9次正确即达到了学会的标准，观察指标有达标所需反应次数及正确反应率。达标所需反应次数低于(或等于)40次者为学习能力好。否则为学习能力差。24h后重复检验，观察其记忆保持情况。连续3次均能正确反应者为记忆能力好，否则为记忆能力差。学习能力、记忆能力均好组(10只)；学习能力、记忆能力均差组(12只)。其余被淘汰掉。主要观察指标：两组大鼠大脑皮质、小脑、纹状体、海马、下丘脑5个脑区超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性。结果：学习记忆能力均差的大鼠与学习记忆能力均好的大鼠比较：皮质、海马、纹状体超氧化物歧化酶活性显著降低(t=3．82。4．50．6．76，P&;lt;0．01)；过氧化氢酶活性在皮质、海马、纹状体、下丘脑4个脑区均显著降低(t=4．75，7．06，10．88，17．28，P&;lt;0．001)；各脑区谷胱甘肽过氧化物酶活性两组间无统计学差异。结论：海马、皮质、纹状体、下丘脑可能均参与学习记忆过程，这些脑区的抗氧化酶活性与学习记忆密切相关。     

单侧踝背屈等长运动对双侧大脑皮质的影响

摘要 目的：利用fMRI技术研究人体单侧主动踝背屈时双侧脑功能区激活情况,为力量训练交叉迁移的中枢机制提供理论依据,并为进一步临床康复应用提供理论支持。 方法：选取8名健康青年男性右利腿志愿者,以右踝关节背屈主动用力最大等长收缩为刺激模式,采用组块设计,使用1.5T磁共振全身扫描仪进行fMRI数据采集,利用SPM5软件进行数据分析和脑功能区定位。 结果：右踝背屈主动运动主要激活脑区为双侧初级躯体运动区、双侧次级躯体感觉区、双侧运动前区、双侧运动辅助区、双侧小脑、双侧扣带回及对侧初级躯体感觉区。 结论：单侧踝背屈主动运动引起双侧大脑皮质多个运动相关皮质的激活,说明主动运动引起的交叉迁移现象可能存在大脑皮质机制,支持皮质参与的神经机制学说,也为进一步将交叉迁移效果应用到临床提供了理论依据。     

轻度认知障碍患者记忆力的功能磁共振研究

目的为探索早期诊断阿尔茨海默病 (AD)的方法 ,将神经心理测定和功能磁共振 (fMRI)检查相结合 ,了解轻度认知障碍 (MCI)患者在记忆方面的脑功能情况。方法 9例MCI患者和 9名正常对照在进行无意义图形记忆和再认时行fMRI检查 ,对反应时间、正确率和fMRI的脑激活图进行比较。结果患者的反应时间比正常对照明显延长 (P <0 0 1) ,正确率显著降低 (P <0 0 0 1)。脑激活图显示 ,与对照相比 ,在记忆编码时 ,患者主要在左侧前额叶背外侧和海马旁回、以及以右侧为主的后部脑区激活减弱 ,记忆提取时 ,在双侧前额叶背外侧 ,左侧海马旁回和前扣带回 ,以及后部脑区激活减弱。结论MCI患者的记忆功能已有损害。记忆功能的fMRI检查与认知神经心理学的联合研究能为早期诊断AD提供有力的参考依据。     

注意缺陷障碍患儿注视作业时的功能性磁共振成像分析

目的应用功能性磁共振成像研究正常儿童及注意缺陷障碍（ADHD）患儿在进行注视作业测验时其额、颞叶等皮质区激活状况的差异。方法使用美国GE 1．5T Sigma Horizon LX超导型磁共振仪对19名正常儿童及17例ADHD患儿于注视作业测试时进行fMRI检查。结果（1）正常儿童和ADHD患儿激活脑区范围均较广泛，两组激活脑区在额叶、颞叶、顶叶、枕叶及扣带回部位的分布情况大体相同（P〉0．05）。（2）正常儿童与ADHD患儿激活脑区计数如下，左额上回分别为15个和6个，右额上回分别为16个和5个，右额中回分别为16个和8个，左额下回分别为15个和5个，2组对象上述部位脑区激活计数结果差异均有统计学意义（均P〈0．05）。（3）fMRI结果显示，ADHD患儿双侧前额叶、右额中回以及左额下回部位功能低下。结论ADHD患儿在选择性注意及执行功能方面存在缺陷，fMRI对检测正常儿童及ADHD患儿大脑皮质激活情况均具有重要意义。     

腰痛静息态功能磁共振比率低频振幅的研究

目的:采用功能磁共振成像(fMRI)技术和比率低频振幅(fALFF)方法探讨静息状态下腰痛脑功能变化的特点。方法:采用3.0T磁共振成像仪采集12例健康志愿者(7男5女,23.8±3.6岁)正常状态与腰痛状态(肌肉注射5%高渗盐水)的静息态fMRI数据。采用DPARSF软件对所得数据进行预处理和fALFF分析、SPM8进行配对t检验比较两种状态下脑比率低频振幅的差异,并将疼痛状态的图像与疼痛强度VAS评分作相关性分析。结果:与正常状态相比,腰痛fALFF值增高的脑区包括双侧额下回、双侧小脑扁桃体、右海马旁回,fALFF值降低的脑区包括右额上回、右后扣带回、左初级躯体感觉皮质(S1)、双侧枕叶(P0.001,体素K≥10)。腰痛状态右额下回fALFF值与VAS评分呈正相关,左S1、左枕叶fALFF值与VAS评分呈负相关(P0.005,K≥10)。结论:静息状态下腰痛受试者部分脑区存在脑功能活动异常,这可能与疼痛刺激引起认知、情绪功能改变有关。     

内容记忆和来源记忆的功能磁共振成像研究

目的研究内容记忆和来源记忆的脑区激活情况,验证单加工和双加工模型的可靠性。方法16位正常成人。实验材料为504个高频的汉字双字词。任务分四种(学习、对照、内容记忆和来源记忆任务),采用学习-任务-学习-任务设计。利用GE1.5T Signa Horizon LX成像系统采集脑部f MRI数据,通过SPM99软件对f MRI数据进行分析。结果内容记忆和来源记忆均引起双前额中回(BA6)激活。相对于来源记忆,内容记忆较多引起右前额中回(BA46)和右侧海马激活;相对于内容记忆,来源记忆较多引起左前额额中回(BA10)和左侧海马激活。另在来源记忆中,前扣带回(BA32/24),双前额叶下部(BA44/45)和小脑激活较内容记忆明显。结论内容记忆和来源记忆均引起双前额中回激活,但前者较多引起右前额中回激活,而后者较多引起左前额中回激活。内容记忆引起右侧海马激活,而来源记忆引起左侧海马激活。     

四个不同脑部位卒中后记忆功能状况比较

目的 比较四组脑皮质下单灶卒中患者的认知损害的特点,了解丘脑和基底节的功能,为早期识别血管性认知功能损害（VCI）患者提供依据.方法 使用成套神经心理测验评估63例脑皮质下单灶卒中患者和34名健康对照组,病例组患者分为左丘脑卒中组（14例）、左基底节卒中组（17例）、右丘脑卒中组（15例）和右基底节卒中组（17例）四个组进行比较,分析不同部位单灶卒中后在听觉词语学习即刻记忆、短延迟记忆、长延迟记忆、再认测试,复杂图形测试和符号数字转换回忆测试上的变化.结果 四个部位卒中患者均在AVLT的即刻记忆、短延迟记忆、长延迟记忆和复杂图形测试上与正常组比较,差异均有统计学意义（t分别=3.09、2.81、2.10、2.57;4.69、3.59、3.37、3.83;4.51、3.48、3.02、3.95; 2.45、2.02、2.91、2.47,P均＜0.05）,在AVLT再认上除右丘脑组外,在符号数字转换回忆上除左基底节组外,其余各组与正常组比较,差异均有统计学意义（t分别＝3.19、2.28、1.97;3.76、2.67、2.87,P均＜0.05）.左丘脑组与右丘脑组及右基底节组在AVLT短延时记忆上比较,差异均有统计学意义（t分别=1.82、1.74,P均＜0.05）,与右丘脑组在AVLT再认上比较,差异有统计学意义（t=1.77,P＜0.05）,与左基底节组在符号数字转换回忆上比较,差异有统计学意义（t=2.83,P＜0.05）.结论 丘脑或基底节受损后记忆功能广泛受损,以左丘脑受损后记忆功能损害最严重.     

Gray matter nulled and vascular space occupancy dependent fMRI response to visual stimulation during hypoxic hypoxia

Two cerebral blood volume (CBV)-weighted fMRI techniques, gray matter nulled (GMN) and vascular space occupancy (VASO)-dependent techniques at spatial resolution of 2 × 2 × 5 mm³, were compared in the study investigating functional responses in the human visual cortex to stimulation in normoxia (inspired O₂ = 21%) and mild hypoxic hypoxia (inspired O₂ = 12%). GMN and VASO signals and T₂* were quantified in activated voxels. While the CBV-weighted signal changes in voxels activated by visual stimulation were similar in amplitude in both fMRI techniques in both oxygenation conditions, the number of activated voxels during hypoxic hypoxia was significantly reduced by 72 ± 22% in GMN fMRI and 66 ± 23% in VASO fMRI. T₂* prolonged in GMN and VASO activated voxels in normoxia by 1.6 ± 0.5 ms and 1.7 ± 0.5 ms, respectively. In hypoxia, however, T₂* shortened in GMN-activated voxels by 0.7 ± 0.6 ms (p < 0.001 relative to normoxia), but prolonged in VASO-activated ones by 1.1 ± 0.6 ms (p < 0.05 relative to normoxia). The data show that the hemodynamic responses to visual stimulation were not affected by hypoxic hypoxia, but T₂* increases by both CBV-weighted fMRI techniques were smaller in activated voxels in hypoxia. The mechanisms influencing GMN fMRI signal in both oxygenation conditions were explored by simulating effects of the oxygen extraction fraction (OEF) and partial voluming with cerebral spinal fluid (CSF) and white matter in imaging voxels. It is concluded that while GMN fMRI data point to increased, rather than decreased OEF during visual stimulation in hypoxia, partial voluming by CSF is likely to affect the CBV quantification by GMN fMRI under the experimental conditions used.     

功能磁共振成像观察颈动脉/大脑中动脉狭窄或闭塞患者的图片工作记忆

目的 探讨左侧颈内动脉/大脑中动脉狭窄或闭塞患者与正常人图片工作记忆的激活脑区差异及其记忆障碍的脑加工机制。方法 对患者组12例左侧颈动脉/大脑中动脉狭窄或闭塞患者 (其中左侧颈内动脉狭窄4例,左侧颈内动脉闭塞2例,左侧大脑中动脉狭窄5例,左侧大脑中动脉闭塞1例)及24名健康志愿者(对照组)进行图片工作记忆任务的功能磁共振成像,采用AFNI软件进行分析。结果 左侧颈内动脉/大脑中动脉狭窄和闭塞患者的反应时间显著延长(P<0.05),正确率显著降低(P<0.05)。患者组图片工作记忆的编码期、保持期、提取期的脑激活显著少于对照组,其中提取期最为明显。结论 左侧颈动脉狭窄/闭塞患者图片工作记忆任务的脑激活区存在损害,功能磁共振成像研究能为早期诊断认知障碍提供影像学依据。     

基于体素的形态测量学观察两种亚型血管性认知障碍患者脑灰质萎缩的差异

目的 利用基于体素的形态测量学(VBM)方法观察由皮质下微血管病变导致的脑室周围白质脱髓鞘(PWMH)后轻度认知障碍的患者与关键部位单发梗死(SSI)后轻度认知障碍的患者灰质萎缩的差异。方法 根据神经心理学测试结果收集24例具有轻度认知障碍的脑梗死患者,根据MRI结果将其分为PWMH组(n=14)和SSI组(n=10);另选同期16名神经心理学测试结果正常、脑实质内未见明显梗死灶者作为对照组。对所有受检者行高分辨力结构MR扫描后进行VBM分析,比较组间灰质体积的差异。结果 与SSI组相比,PWMH组双侧额叶及颞叶灰质体积明显缩小,以双侧颞叶明显,左侧颞叶萎缩体素差为4086个,右侧颞叶为4154个,左侧额叶为1718个,右侧额叶为1141个。结论 PWMH患者与SSI患者具有不同的灰质萎缩特点。PWMH与神经退行性改变具有相似的灰质萎缩特点,提示该类型的血管性认知障碍可能合并或继发于神经退行性改变。     

静息态fMRI评价进食前后脑默认网络变化

目的 采用静息态fMRI评价进食前后脑默认网络（DMN）的变化。方法 选取15名健康志愿者,均进食标准实验早餐,于空腹、早餐后、餐后2 h及午餐前4个时间段接受静息态fMRI检查。采用独立成分分析方法提取DMN。将提取的4个时间段DMN数据进行重复测量方差分析,获得差异有统计学意义的脑区,再将其作为蒙片,提取差异脑区的功能连接Z值,并进行统计学分析。结果 4个不同时间段时,前扣带回与内侧前额叶眶回的功能连接差异有统计学意义（P<0.001,体素数目>85个）。与空腹比较,早餐后及餐后2 h前扣带回与内侧前额叶眶回的功能连接Z值较小（P均<0.05）;与午餐前比较,早餐后及餐后2 h功能连接Z值亦较小（P<0.05）;余时间段两两比较,前扣带回与内侧前额叶眶回的功能连接Z值差异均无统计学意义（P均>0.05）。结论 进食前后前扣带回和内侧前额叶眶回的功能连接发生相应变化。     

遗忘型轻度认知障碍患者默认网络改变:基于后扣带回的脑连接研究

目的 探讨遗忘型轻度认知障碍(aMCI)患者后扣带回(PCC)功能连接的变化。 方法 选取性别、年龄和教育程度相匹配的18例aMCI患者(aMCI组)和20名健康老年人(健康老年组)进行GRE-EPI序列的静息状态fMRI检查,以PCC作为种子点,与全脑其他区域进行基于体素的时间序列相关分析。 结果 aMCI组与PCC有显著连接的脑区包括双侧背外侧前额叶(DLPFC)、左侧内侧前额叶(MPFC)及左侧前扣带回(ACC)、双侧顶下小叶(IPL)、双侧颞中回和双侧楔前叶。健康老年组与PCC有显著连接的脑区包括双侧DLPFC、右侧MPFC及ACC、双侧IPL、双侧颞中回、双侧颞下回和双侧楔前叶。健康老年组较aMCI组在右侧额上回、额中回、额下回的盖部及三角部、MPFC及ACC、颞中回及左侧楔前叶连接增强;aMCI组多个脑区功能连接较健康老年组增强,主要包括左侧半球的扣带回中部、顶上小叶(SPL)、IPL、颞中回及右侧IPL。 结论 PCC是aMCI患者脑代谢最先降低的区域,aMCI的PCC与多个功能区的连接破坏是其情节记忆功能减退的生物学基础,而其连接增强提示功能代偿可能。     

2型糖尿病患者脑血流和功能连接变化及与记忆功能的关系

目的 纵向观察2型糖尿病(T2DM)患者脑血流量(CBF)及功能连接(FC)变化,分析CBF、FC与记忆功能的关系.方法 对27例T2DM患者(T2DM组)及36名健康志愿者(对照组)行头部MR检查及记忆功能测评,并于5年后随访复查.对CBF行重复测量方差分析,以CBF改变存在显著组别×时间交互效应的脑区作为种子点行F...     

2型糖尿病患者脑局部一致性的静息态功能MRI

目的 应用静息态功能MR（rs-fMRI）的局部一致性（ReHo）技术探讨2型糖尿病（T2DM）患者的静息态脑部功能的变化特点。方法 对48例T2DM患者（T2DM组）及40名年龄、性别、受教育水平相匹配的健康对照组行常规MRI及rs-fMRI检查,计算全脑ReHo值并进行组内和组间比较,提取存在显著差异脑区的ReHo值并与临床数据做相关分析。结果 与对照组比较,T2DM组左右舌回/距状皮层、左右颞上回、左侧小脑半球的ReHo值降低;而右侧楔前叶、左侧额上回/额中回及岛叶ReHo值升高。左右舌回/距状皮层平均ReHo值与体质量指数（r=-0.420,P=0.003）、数字连接试验B（r=-0.504,P=0.001）呈负相关,与Rey-osterrich复杂图形测试（r=0.686,P=0.001）呈正相关。结论 T2DM患者静息态多个脑区ReHo值降低或升高,提示这些脑区神经功能紊乱,可能是患者认知功能障碍的影像学基础。     

复发性孤立性视神经炎患者初级视觉皮层功能连接的静息态fMRI

目的 采用静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）技术,观察复发性孤立性视神经炎（RION）患者初级视觉皮层（V1）与全脑功能连接的改变。方法 收集45例RION患者（RION组）及45名年龄、性别相匹配的健康志愿者（正常对照组）的临床资料,并行常规头部MRI及rs-fMRI,选取V1为种子点,采用统计参数图5（SPM5）分析其与全脑的功能连接,比较两组数据的差异,并将RION组功能连接异常的脑区与其视力、病程及认知功能评分（PASAT）进行相关性分析。结果 与正常对照组相比,RION组左侧额中回、双侧枕叶舌回、右侧颞中回及右侧顶下小叶与V1的功能连接明显减低;双侧楔前叶、右侧额前回、左侧顶下小叶及右侧岛叶与V1的功能连接明显增强,且差异均有统计学意义（P均<0.01）。右侧顶下小叶及右侧额前回的功能连接异常与PASAT评分呈正相关;左侧额中回的功能连接异常与患者视力呈正相关。结论 rs-fMRI可检测出RION患者与V1区功能连接异常的脑区,并且显示与视力、病程及认知功能评分相关的脑区,可为临床探索RION功能连接异常提供客观依据。     

(Re)organisation of the somatosensory system after early brain lesion: A lateralization index fMRI study

ObjectiveTo evaluate the relationship between neural (re)organization of the somatosensory cortex and impairment of sensory function (2-point discrimination [2PD]) in individuals with unilateral cerebral palsy.MethodsWe included 21 individuals with unilateral cerebral palsy. 2PD thresholds were evaluated on thumb pads, and activation of the somatosensory cortex was recorded by functional MRI (fMRI) during passive movements of the affected hand. A lateralization index (LI) was calculated for the primary sensory (S1) and secondary sensory (S2) cortices and the correlation between the LI and 2PD thresholds was analysed.ResultsWe found a significant negative correlation between the 2PD thresholds and the S2 LI (r = −0.5, one-tailed P-value = 0.01) and a trend towards a negative correlation with the S1 LI (r = −0.4, one-tailed P-value = 0.05).ConclusionHigh levels of activation in the contralesional hemisphere were associated with high levels of sensory impairment in individuals with unilateral cerebral palsy. The interhemispheric (re)organization of the somatosensory system may not effectively compensate for somatosensory impairment.