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。     

抑郁症及其一级亲属脑基础活动的BOLD-fMRI研究

目的 运用功能磁共振成像(fMRI)研究抑郁症(MDD)及其一级亲属静息状态下脑区的低频振幅(ALFF)及低频振幅比率(fALFF)的特点及差异,以了解MDD患者早期的脑功能状态.方法 对10例MDD患者(MDD组)、10例MDD一级亲属(一级亲属组)、10例健康志愿者(对照组)进行3.0T静息状态脑功能磁共振成像 (fMRI),分别计算各组的ALFF、fALFF,进行统计学分析.结果 与一级亲属组相比,MDD组的左侧小脑、左侧楔前叶、左侧内侧前额叶皮质的ALFF、fALFF值均显著性降低(P<0.05);而右侧背侧扣带回皮质、右侧顶上小叶的ALFF值显著减低(P<0.05);与对照组相比,MDD组的左侧小脑、左侧楔前叶、左侧顶上小叶的ALFF、fALFF值均显著性降低(P<0.05),而右侧扣带回皮质、内侧前额叶皮质的ALFF值显著减低(P<0.05);一级亲属组与对照组相比,ALFF值无统计学差异,一级亲属组的左侧顶上小叶的fALFF值显著降低(P<0.05).结论 MDD患者及一级亲属脑区均存在广泛的ALFF、fALFF异常,这些异常的脑区可能与MDD认知网络障碍及情感低落相关.     

持续注意下执行控制和冲突监测的功能磁共振研究

目的:采用功能磁共振技术探讨正常成人持续性注意下冲突监测和执行控制的脑功能情况.方法:对16例健康成人进行持续性操作任务(CPT)测试,采集脑部的BOLD-fMRI数据,采用SPM2软件进行数据分析和脑功能定位.结果:所有受试者右侧扣带回(ACC)、左侧背外侧额叶(DLPFC)、脑干及纹状体激活.结论:扣带回和背外侧额叶是执行冲突监控和反应抑制基础,在冲突监测和反应抑制中形成反馈环路;背外侧额叶同时又是执行控制脑区.此外在持续注意状态下,执行反应控制依赖脑干和新纹状体协调.     

人脑注意网络神经基础的功能MRI研究

目的采用事件相关功能MRI(event-related functional MRI，ER-fMRI)方法确认前后注意网络的神经基础以及两者的相互关系。方法对8例右利手的健康志愿者进行了视觉定向中返回抑制效应与Stroop色词干扰任务相结合的实验测试，同时采用Siemens Sonata 1．5T成像系统，采集其脑部的fMRI数据，通过功能神经成像分析(analysis of functional neuroimage，AFNI)软件进行统计分析得到脑功能活动的图像。结果8例受试者中6例的资料符合研究条件而被采用。(1)标识前注意网络(AAN)的Stroop色词任务和标识后注意网络(PAN)的返回抑制(IOR)任务的相关脑组织激活区与有关实验结果类似；(2)提示位置相关脑组织激活区见于左侧顶下小叶(BA40)、MT／V5区、右侧背外侧前额叶(BA9)和左侧前扣带回(ACC)；非提示位置相关脑组织激活区见于右侧顶上小叶(BA7)和双侧MT／V5区。结论AAN对PAN起调节作用，同时PAN也影响AAN作用的充分发挥，AAN和PAN是相互联系、相互作用的2个注意子网络；ER-fMRI是合理修正原有的关于认知活动模型和理论的一种有效手段。     

应用功能磁共振研究学习对复杂加法的影响

目的:应用功能磁共振(fMRI)对复杂加法的脑功能区进行研究,并分析学习记忆对复杂加法的影响。材料和方法:20名年轻成人右利手正常志愿者参加实验,任务采用组块设计,应用AFNI软件进行数据分析和功能定位,并比较学习前后的脑区激活结构。结果:在未学习复杂计算任务中,两侧枕叶视区、两侧额中回、两侧额叶内侧前部及中部(辅助运动区)、两侧额下回、左侧中央前回、两侧楔前叶、两侧顶间沟周围脑区、两侧顶下小叶、小脑出现激活。学习后复杂加法任务所显示的激活区域有:两侧枕叶视区、两侧额中回、左侧额下回、左侧中央前回、两侧辅助运动区、两侧顶上小叶和顶下小叶、两侧楔前叶。比较学习前后的脑区激活结构,学习前右侧额下回、左侧扣带回后部、左侧顶间沟周围脑区、左侧颞中回激活明显强于学习后;而学习后两侧楔前叶、两侧缘上回及右侧角回的激活相对增强。结论:学习能对复杂加法计算时神经网络功能活动方式产生影响,主要反映在前额叶和顶叶等与工作记忆相关脑区激活的改变上。     

应用全脑逐像素形态学自动分析方法研究阿尔茨海默氏病的灰质缺失

目的采用计算机处理核磁共振图像(magnetic resonance imaging,MRI),研究阿尔茨海默氏病(Alzheime's disease,AD)患者的灰质萎缩区域。方法采用逐像素形态学(voxeI-based morphometry,VBM)方法。结果和正常老年人对照组相比,AD病人的海马、海马旁回、内嗅皮层、杏仁体、尾状核头部、颞中回、扣带回、顶下小叶、岛叶和前额叶背外侧区双侧萎缩；右侧丘脑枕、颞上回、顶上小叶不同程度萎缩,而感觉运动皮层、小脑和枕叶相对保持完好。结论 VBM方法克服了以往使用人工勾画感兴趣区(ROI)方法的可重复性差,费时等缺点,可以客观、自动和全面地分析AD的灰质减少,具有良好的临床应用前景。     

国人汉字书写神经基础的脑功能成像

目的:利用功能磁共振成像技术(fMRI),研究正常国人汉字书写功能的神经基础.材料和方法:采用GE公司Signa1.5T磁共振成像系统,对10名健康右利手母语为汉语的志愿者进行默读、复杂对指运动、抄写三个任务期间的功能活动进行了全脑扫描.数据经过空间平滑、头动矫正、卷积分析等处理,获得抄写减去默读、抄写减去对指之后脑功能激活图,统计出两者间共同的激活区.结果:主要共同激活区位于额顶叶皮质,包括左侧额中回,双侧顶上小叶,双侧顶下小叶,两侧额内侧回,左侧中央前、后回.结论:汉字的书写是双脑协同的过程,右侧大脑半球对汉字的书写尤其重要;书写功能涉及较多的皮质及皮质下结构,利用功能磁共振成像可以揭示这些结构在书写过程中的作用.     

毒品线索下美沙酮维持治疗的海洛因依赖者渴求及大脑反应的fMRI研究

目的 探讨美沙酮维持治疗的海洛因依赖者在毒品相关线索条件下的主观渴求变化及大脑功能变化.方法 14名接受美沙酮维持治疗的海洛因依赖者与15名人口学相匹配的健康被试者参加本研究.本研究采用事件相关的线索诱导反应范式,利用3.0T磁共振设备采集功能数据,并利用SPM8及SPSS16.0软件进行大脑激活区差异分析及相关分析.结果 美沙酮维持治疗的患者在毒品相关条件下主观渴求明显升高(t=5.51,P=0.03).与健康组相比,美沙酮维持治疗组在毒品-中性线索条件下明显激活的脑区包括双侧前、中、后扣带回皮层、背外侧前额叶皮层、额内侧回皮层、楔前叶、丘脑以及右侧眶额回、海马和顶下小叶.同时,右侧眶额回的激活程度与接受美沙酮维持治疗的时间呈明显负相关(r = -0.54,P=0.04).结论 尽管接受长期美沙酮维持治疗,海洛因依赖者吸食海洛因造成大脑神经系统的适应性改变可能会长期存在.     

植物态患者脑功能网络变化的研究

目的探讨植物状态患者脑网络功能连接的改变,揭示造成患者植物状态的可能机制。方法对经临床确诊的7例植物态患者和7例正常志愿者行磁共振静息态BOLD序列扫描,应用f MRI工具包进行全脑静息态功能连接分析,与正常志愿者进行统计学比较,提取具有统计学差异的脑功能区,分析功能区网络连接的变化。结果与正常对照组相比,植物态患者双侧顶上小叶间、双侧枕叶皮质间、左侧顶上小叶与右侧颞下回、左侧楔前叶与右侧额中回、左侧枕叶皮质与右侧梭状回、双侧扣带回间、左侧顶下小叶与右侧小脑半球间,功能连接增加(P0.05)。结论静息态患者默认网络连接增加,与执行网络相互拮抗,不仅揭示了患者处于植物态的机制,并为植物态患者唤醒治疗提供了可能的理论基础。     

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.     

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。     

Functional MR Imaging of Working Memory in the Human Brain

Objective

In order to investigate the functional brain anatomy associated with verbal and visual working memory, functional magnetic resonance imaging was performed.

Materials and Methods

In ten normal right handed subjects, functional MR images were obtained using a 1.5-T MR scanner and the EPI BOLD technique. An item recognition task was used for stimulation, and during the activation period of the verbal working memory task, consonant letters were used. During the activation period of the visual working memory task, symbols or diagrams were employed instead of letters. For the post-processing of images, the SPM program was used, with the threshold of significance set at p < .001. We assessed activated brain areas during the two stimulation tasks and compared the activated regions between the two tasks.

Results

The prefrontal cortex and secondary visual cortex were activated bilaterally by both verbal and visual working memory tasks, and the patterns of activated signals were similar in both tasks. The superior parietal cortex was also activated by both tasks, with lateralization to the left in the verbal task, and bilaterally without lateralization in the visual task. The inferior frontal cortex, inferior parietal cortex and temporal gyrus were activated exclusively by the verbal working memory task, predominantly in the left hemisphere.

Conclusion

The prefrontal cortex is activated by two stimulation tasks, and this is related to the function of the central executive. The language areas activated by the verbal working memory task may be a function of the phonological loop. Bilateral prefrontal and superior parietal cortices activated by the visual working memory task may be related to the visual maintenance of objects, representing visual working memory.     

数字计算相关脑功能区偏侧化现象fMRI研究

目的 采用磁共振功能成像（fMRI）技术观察计算相关脑功能区的偏侧化现象,判断功能区偏侧化现象与利手因素及数字任务类型之间的关系,并对其原因进行初步分析。资料与方法 对7名左利手和25名右利手志愿者进行简单计算、复杂计算和数字位置判断实验。应用组块设计模式,采用GE 1．5T磁共振扫描仪,对所有志愿者行T1WI和fMRI。采用SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位,记录各脑区激活像素数,计算偏侧化指数（LI）,利用LI评价脑功能区的偏侧化现象。结果两组志愿者在执行三种任务时额叶功能区均以利手对侧激活占优势;顶下小叶偏侧化程度较低,但均以左侧激活略明显。在执行简单计算和复杂计算时,右利手组前额皮层、运动前区LI大于左利手组,额下回后部LI小于左利手组,顶下小叶偏侧化程度两组接近。两组中,与简单计算任务相比,执行复杂计算任务时前额皮层、运动前区和顶下小叶的LI均下降,而额下回后部LI增加。结论 fMRI可以检测数字计算相关的脑功能区的偏侧化现象,偏侧化现象与利手因素和任务类型有关。     

应用局部一致性研究静息态脑功能磁共振成像的性别差异

目的:应用局部一致性的数据分析方法,将fMRI应用于正常人静息态的研究,从局部一致性的角度探讨静息态的性别差异。方法:将21例健康志愿者分为男性组、女性组,采集静息态下的fMRI数据,应用局部一致性方法个体激活图及组激活图;对数据行双样本t检验。结果:男性组较女性组差异有统计意义的激活区为右侧枕叶舌回(BA18)、左侧小脑、右侧枕叶(BA19)、右侧颞下回(BA20)、右侧颞上回(BA22)、左侧顶下小叶(BA22)、右侧楔前叶(BA7)、左侧后扣带回(BA31)、左侧额上回后外侧(BA9)、右侧额中回后部(BA6)、左侧缘上回(BA40)、右侧前扣带回(BA24);激活范围最大区域和激活强度最强均为右侧枕叶舌回(BA18)。女性组较男性组差异有统计意义的激活区为右侧颞下回(BA20)、左侧颞下回(BA20)、桥脑、左侧小脑、左侧颞极区(BA38)、右侧额极区(BA10)、左侧海马旁回(BA34)、左侧中央后回(BA3);激活范围最大区域为右侧额极区(BA10);激活强度最强为桥脑。结论:正常人静息态下的局部一致性存在性别差异。     

肝硬化患者认知控制的fMRI研究

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)技术探讨肝硬化患者认知控制功能的神经学机制. 资料与方法 搜集14例肝硬化患者和14名正常志愿者进行研究.采用改编的Stroop任务进行组块式设计fMRI,利用统计参数图(SPM99)软件进行图像分析.所有检查完毕后,对受试者进行行为学测试,记录测试的总反应时间以及错误数. 结果 患者组执行两试验的反应时间均长于正常对照组(P=0.001;P<0.001),执行颜色命名试验的错误数高于认字试验(P＝0.000),执行颜色命名试验时的错误数高于正常对照组(P＝0.001).肝硬化患者执行简单的认字任务时双侧前额叶及顶叶多个脑区激活增加.随着冲突强度增加,肝硬化患者扣带回、双侧前额叶、顶叶以及颞叶梭状回激活减少. 结论 肝硬化患者存在认知控制功能的障碍,而扣带回-前额叶-顶叶-颞叶梭状回网络的异常是肝硬化患者认知控制功能障碍的神经基础.     

特发性全身性癫痫分数低频振幅及局部一致性的静息态f MR I研究

目的：观察特发性全身性癫痫(IGE)患者静息状态下全脑功能改变情况。方法采用3.0T MR扫描仪对23例 IGE患者(IGE组)及23例健康志愿者(对照组)行全脑3D 结构相及静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)扫描,进行全脑分数低频振幅(fALFF)及局部一致性(ReHo)功能分析,并对比 IGE组相比对照组 fALFF及 ReHo 改变的脑区,分析 IGE 组差异脑区与患者病程的相关性。结果与正常对照组相比,IGE组 fALFF升高的脑区位于双侧中央前回、左侧辅助运动区、左侧扣带回、左侧中央旁小叶、左侧距状裂周围皮层、左侧枕上回、左侧枕中回及右侧楔前叶;fALFF降低的脑区位于双侧颞下回、右侧海马旁回、右侧岛叶、右侧楔前叶及左侧顶下小叶(P<0.005)。ReHo 升高的脑区位于左侧距状裂周围皮层、左顶上小叶、左中央后回及右中央前回;ReHo降低的脑区位于右侧梭状回、左侧豆状核、右侧额下回、右内侧额上回、左侧枕中回、右侧岛叶及双侧顶下小叶(P<0.005)。IGE组 fALFF及 ReHo的差异脑区与患者病程均无相关性。结论 IGE患者脑内广泛的脑区功能异常改变可能是 IGE复杂临床表现的神经病理基础。联合应用 RS-fMRI的2种分析方法能较全面地评价静息状态下脑功能状态的改变情况,为 IGE 神经病理生理机制的研究提供可靠的功能神经解剖学依据。     

正常老年人视空间任务的fMRI研究

目的　探讨正常老年人进行fMRI实验的可行性及视空间任务的激活脑区。方法　对 11例正常老年志愿者进行视空间任务的fMRI实验 ,以SPM99作后处理显示激活脑区。结果　 11例被试的视空间任务均完成较好 ,激活区域主要集中在左侧顶内沟周围皮质、左前额叶的背外侧皮层和双侧枕叶 ,任务相关的特定区域为左侧顶上小叶。结论　老年人进行fMRI实验具有可行性 ,左侧顶上小叶为视空间信息加工的特异性脑区