功能磁共振成像在认知神经科学中的应用

功能磁共振成像提供了一种无创的、在活体中间接检测神经活动的神经成像方式.功能磁共振成像技术在视觉、听觉以及记忆等认知神经科学领域取得了明显进展,其中包括通过任务或刺激模式下特定的实验设计,定位与这些认知过程相关的活动皮层区、发现某些疾病与功能丧失的联系,以及应用静息态功能磁共振成像对脑功能连接的探讨.本文还讨论了目前研...     

血氧水平依赖功能磁共振成像的基本原理及方法学应用

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是研究脑功能的一种强有力的方法,具有无创定位、高空间分辨率和时间分辨率的特点。最基本的fMRI的成像技术是血氧水平依赖功能磁共振成像(blood oxygen level dependent fMRI,BOLD-fMRI)。概述了BOLD-fMRI的基本原理以及在方法学上的应用。     

一氧化二氮中毒青年患者静息态功能磁共振局部一致性

目的应用静息态功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术研究一氧化二氮(N_2O)中毒的青年患者脑区局部一致性(ReHo)的变化特点,探究滥用N_2O所致神经毒性的机制。方法选取9名N_2O中毒后的青年患者组成病例组,另招募相匹配的12名健康青年志愿者组成健康对照组。对病例组及健康对照组均进行RS-fMRI扫描,并进行图像数据预处理,以ReHo值作为观测指标,分析并比较两组受试者间的差异。结果静息态下,与健康对照组相比较,N_2O中毒患者在双侧眶部额上回、双侧嗅皮质、右侧尾状核、右侧中央前回、右侧中央后回、右侧额中回、左侧中央旁小叶ReHo值减低(AlphaSim矫正,P0.05,voxels54),差异具有统计学意义。未发现有ReHo增高的脑区。结论 N_2O中毒患者出现了ReHo减低的脑区,表明N_2O中毒影响了神经兴奋的敏感性。RS-fMRI为进一步理解过量N_2O产生的神经毒性的病理学机制提供了依据。     

血氧水平依赖功能磁共振成像的发展状况

自从上个世纪90年代初，首次引入血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术以来，用BOLD-fMRI技术研究人脑的生理功能机制取得了很大的进展。本的目的是概述10多年来BOLD-fMRI的研究和发展状况，并描述研究中发现的一些热点问题，最后展望BOLD-fMRI新的临床应用。     

创伤后应激障碍脑功能磁共振成像研究进展

创伤后应激障碍(PTSD)是对个体、家人乃至社会造成很大困扰的一类精神疾病,目前还没有统一的预防和治疗方案。随着医学影像的发展,很多神经影像技术(如功能磁共振成像)被广泛用于创伤后应激障碍发病机制的全面研究。脑功能磁共振成像不仅能观察脑形态的改变,还有助于观察脑功能区性能以及神经回路的改变,对神经精神疾病的发病机制研究具有重要作用。本文主要针对基于BOLD信号的任务态功能磁共振成像和静息态功能磁共振成像在PTSD方面的研究进行综述,并提出了今后可能的研究方向。     

基于模型的功能磁共振成像方法研究综述

基于模型的功能磁共振成像(fMRI)方法是新世纪以来在神经影像领域兴起的极具发展潜力的研究方法。相比传统的影像学方法,它可以深入探究特定的认知过程是如何在一个特定的脑区以及脑区环路中实现的,而不仅仅是标识某个任务活动的最终激活脑区,并能揭示模型内部变量与神经影像数据之间的关联,为有效探测大脑功能活动提供重要手段。重点综述基于模型的fMRI方法的两类常用计算模型框架(单脑区建模包括强化学习模型和主观价值模型,脑区交互作用建模采用心理-生理交互作用模型),简述近年来该方法的应用状况和最新进展,并讨论该方法的不足及未来发展趋势。     

青少年肌阵挛癫痫患者的大尺度脑网络研究

采用静息态功能性磁共振成像(rs-fMRI)数据探究青少年肌阵挛癫痫(JME)患者大尺度脑网络的变化。采集17例JME患者和15名正常志愿者的脑部静息态功能磁共振成像数据,两组均使用偏相关系数构建静息态脑网络。分别计算JME患者组与正常对照组的阈值,构建二值化脑网络。计算两组被试各个脑区的介数值,采用双样本t检验对比两组脑网络介数值的差异(Bonferroni 校正,P<0.01),找出介数值发生显著变化脑区。结果表明,偏相关系数构造的脑网络具有小世界属性。JME患者组脑网络中脑区的介数值相比正常对照组有显著性差异。与正常对照组相比,JME患者组介数值显著降低的脑区有2个,介数值显著升高的脑区有17个。其中属于默认模式网络(DMN)的脑区有8个,属于突显网络(SN)的脑区有5个。JME患者组介数值显著降低的脑区有右侧中央旁小叶和右侧后扣带回,介数值显著增高脑区主要是右侧背外侧额上回、左侧枕中回、右侧楔前叶和右侧舌回等。JME患者介数值发生显著改变的脑区主要属于默认模式网络和突显网络。可以推断出默认模式网络和突显网络内部脑区间连接发生改变,信息传递产生变化。由此可能会导致JME患者大脑功能发生改变,造成患者的认知能力与执行能力等功能受损。     

血氧水平依赖功能磁共振成像的发展状况

自从上个世纪90年代初,首次引入血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术以来,用BOLD-fMRI技术研究人脑的生理功能机制取得了很大的进展。本文的目的是概述10多年来BOLD-fM-RI的研究和发展状况,并描述研究中发现的一些热点问题,最后展望BOLD-fMRI新的临床应用。     

做梦的认知神经理论及机制

做梦的认知神经理论可以从梦的形成和梦的功能两种角度来看。做梦的认知神经机制研究集中于脑解剖研究和脑成像研究。脑解剖研究关注梦的形成,脑成像研究关注梦的认知。已有的研究表明,做梦是特定脑区(颞-顶-枕联合区、前额叶和边缘系统)的功能,这些脑区的激活可能解释了做梦时感知觉、意识和情绪方面的认知特点。未来的研究方法上可使用新兴的同步脑电和功能磁共振成像技术、发展跨文化的梦的研究等。     

rs-fMRI、DTI及1H-MRS在阿尔茨海默病中的应用进展

随着磁共振成像技术的飞速发展,对阿尔茨海默病的神经影像学研究也越来越深入。其主要目的是通过磁共振影像学特征来识别出早期阿尔茨海默病患者,从而达到早期诊断和治疗的目的。本文就磁共振成像技术包括静息态功能磁共振成像、弥散张量成像及磁共振波谱在阿尔茨海默病的应用进展进行综述。     

基于功能磁共振成像分析不同眼睛状态下低频振幅比

利用功能磁共振成像(f MRI)研究静息态睁眼、闭眼与眼睛生理性开合下人类功能连通性的改变。采用3.0 T西门子磁共振仪对16例志愿者进行扫描,获取不同眼睛状态下f MRI数据,利用低频振幅比提取数据特征,使用方差分析与双样本t检验分析静息态脑功能的差异。结果发现右侧中央后回、右侧颞上回、右侧舌回、左侧中央后回、左侧矩状裂及其周围皮层等脑区存在显著差异,3种状态之间的相互比较也检测出差异显著的脑区。研究表明睁眼、闭眼、自由状态对大脑f MRI的低频振幅比即特定脑区有一定的影响,会造成颞叶、枕叶等区域的差异,而这些差异均与视觉与认知活动相关。     

精神分裂症的磁共振影像学研究进展

精神分裂症是一种常见的重性精神疾病,常有感知觉、思维、情感、行为等多方面障碍,主要表现为精神活动的不协调,认知功能损害是其核心症状之一。近年来,非侵入式磁共振影像技术被广泛应用于精神分裂症的研究,它可以定量化分析大脑的结构形态和功能活动,有助于阐明精神分裂症的神经病理学机制,并为疾病的早期诊断提供可靠的客观依据。本文综述了近年来结构磁共振成像、弥散张量成像、静息态功能磁共振成像等技术和人脑连接组分析方法在精神分裂症中的应用。     

用MRI直接检测神经电磁场的研究

随着医学影像学的发展,基于脑内血氧水平变化的功能磁共振成像(fMRI)技术逐渐成为研究人脑功能的最主要的手段之一,但它的时间分辨率低.近年提出的神经电流磁共振成像(nc-MRI)是一种利用磁共振成像(MRI)技术对神经活动产生的电磁场直接成像的新方法.在原理上,nc-MRI是一种无创伤且同时具有高时间和空间分辨率特性的技术.因此,它的出现有可能会极大地推进脑功能的研究.探讨了nc-MRI信号的产生机制,包括神经磁场的理论模型和nc-MRI信号源及nc-MRI信号的模拟计算,其中包括对树突分支磁场的模拟以及nc-MRI的实验研究进展:展望了nc-MRI的未来发展方向.     

BOLD-fMRI联合DTI技术在神经解剖学中的应用

<正>1基本原理1.1 BOLD-fMRI成像原理功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是以血氧水平依赖效应(blood oxygenation level dependent,BOLD)为核心检测和定位脑功能的一种成像技术。它是利用内源性血红蛋白作为对比剂,通过血氧饱和度的变化实现的成像方法,反映了神     

血氧水平依赖磁共振脑功能成像

磁共振脑功能成像(fMRI)是通过刺激特定感官,引起大脑皮层相应部位的神经活动(功能区激活),并通过磁共振图像来显示的一种研究方法.     

基于脑网络连接的实时功能磁共振成像神经反馈技术研究进展

实时功能磁共振成像(rt-f MRI)技术的发展为基于脑血液动力学水平的神经反馈技术提供了基础,并为认知神经科学的研究带来新的机遇与挑战。随着大脑高级神经机制研究的深入,基于rt-f MRI的神经反馈技术正从早期单一脑区的调节向更符合人脑功能活动的脑网络连接的调节发展,并有望成为rt-f MRI神经反馈的发展趋势。文中首先对基于rt-f MRI的神经反馈技术的基本原理和发展情况进行了介绍,然后重点讨论了基于脑网络连接的rt-f MRI神经反馈技术的研究现状,包括研究思路、实验方法和研究结论等,最后对该领域发展存在的问题进行了讨论和展望。     

基于脑网络连接的实时功能磁共振成像神经反馈技术研究进展EI北大核心CSCD

实时功能磁共振成像(rt-f MRI)技术的发展为基于脑血液动力学水平的神经反馈技术提供了基础,并为认知神经科学的研究带来新的机遇与挑战。随着大脑高级神经机制研究的深入,基于rt-f MRI的神经反馈技术正从早期单一脑区的调节向更符合人脑功能活动的脑网络连接的调节发展,并有望成为rt-f MRI神经反馈的发展趋势。文中首先对基于rt-f MRI的神经反馈技术的基本原理和发展情况进行了介绍,然后重点讨论了基于脑网络连接的rt-f MRI神经反馈技术的研究现状,包括研究思路、实验方法和研究结论等,最后对该领域发展存在的问题进行了讨论和展望。     

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。     

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。     

糖尿病神经病理性疼痛大鼠脑异常活动的功能磁共振研究

目的　构建糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型,利用功能磁共振成像技术,观察脑功能活动变化情况,探索异常功能活动的脑区。 方法　雄性SD大鼠48只,随机分为糖尿病组（n=36）和对照组（n=12）。糖尿病组通过腹腔注射60 mg/kg链脲佐菌素构建糖尿病模型,同时测定50％机械刺激缩足反射阈值的变化情况,根据触觉诱发性疼痛标准,糖尿病组大鼠被分成疼痛组及无痛组。利用锰离子增强功能磁共振成像技术进行大鼠脑功能成像,图像后处理分析糖尿病神经病理性疼痛大鼠脑内异常功能活动区域。 结果　成功构建糖尿病神经病理性疼痛大鼠模型,发现脑内存在显著性功能活动增强的区域,包括感觉皮层、腹内侧前额叶皮层、前扣带皮层、下橄榄核、梨状皮层、杏仁核及岛叶部分皮层。 结论　糖尿病神经病理性疼痛大鼠脑内部分脑区具有异常功能活动的表现,这些脑区很有可能参与该疼痛调控的中枢机制。