字母与矩阵工作记忆功能磁共振成像研究

目的:利用功能磁共振成像(fMRI)技术,研究健康成人工作记忆的脑激活功能区。材料和方法:12例健康成人进行字母与矩阵工作记忆两个任务的n-back试验,任务为组块设计,2-back为记忆任务,0-back为内对照;GE3.0TMRI扫描采集图像;以AFNI软件对数据分析和功能定位。结果:①字母与矩阵工作记忆2-back任务的执行正确率均低于0-back任务(P<0.01),所有受试者执行任务正确率均超过75%。②字母工作记忆激活脑区为左侧Broca区(BA44/45)、右侧与左侧前额叶腹侧(BA9/46)、右侧与左侧顶叶后部(BA7/40)、右侧与左侧前运动区(BA6)及辅助运动区(SMA,BA6/8),上述脑区激活强度(2-back相对于0-back任务激活信号改变百分比)均数分别为1.62%、3.27%、3.49%、2.42%、3.53%、2.95%、3.51%与1.79%,其中左半球激活更显著(P<0.05)。③矩阵工作记忆激活脑区为右侧与左侧BA9/46、右侧与左侧BA7/40、右侧与左侧BA6及BA6/8,激活强度分别为:4.96%、4.36%、2.60%、2.50%、2.94%、3.45%与1.83%,其中左侧BA6激活大于右侧BA6,右侧BA9/46与BA7/40激活分别大于左侧BA9/46与BA7/40(P<0.05)。结论:工作记忆存在双分离的脑功能基础,字母工作记忆为"语音环路"前额区BA9/46、左侧Broca区与BA6,左侧激活较右侧强;矩阵工作记忆为"空间模板"前额区BA9/46、BA7/40与BA6,BA9/46、BA7/40右侧激活较左侧强。     

利用fMRI研究衰老对听觉数字工作记忆的影响

目的:利用功能磁共振研究衰老对数字工作记忆的影响.材料和方法:6个青年和3个老年被试者参加了有关正序和反序记忆阿拉伯数字的工作记忆实验,同时,fMRI被用来记录大脑的反应.结果:①在青年组中,编码阶段,反序记忆左侧BA9-46区激活高于正序记忆;提取阶段,反序记忆在双侧BA7区激活点体积高于正序记忆.②老年组与青年组比较,在编码阶段反序记忆中青年组左侧BA 9-46区激活高于老年组.结论:功能磁共振有助于加深对衰老的理解.     

儿童脑磁共振功能成像的研究进展

随着现代影像学技术的快速发展，功能磁共振成像技术在基础和临床方面的应用日益广泛。在成人脑功能的磁共振成像研究方面已经取得可喜的成绩，有关儿童脑的功能性磁共振成像研究的报道尚较少，但正日益受到关注，就近年来儿童脑磁共振功能成像的研究进展进行综述。     

儿童脑磁共振功能成像的研究进展

随着现代影像学技术的快速发展,功能磁共振成像技术在基础和临床方面的应用日益广泛.在成人脑功能的磁共振成像研究方面已经取得可喜的成绩,有关儿童脑的功能性磁共振成像研究的报道尚较少,但正日益受到关注.就近年来儿童脑磁共振功能成像的研究进展进行综述.     

前额叶皮层在数字工作记忆维持中的作用:事件相关fMRI研究

目的采用事件相关功能磁共振成像(ER-fMRI)探讨前额叶皮层在工作记忆维持期的作用。方法20名正常受试者接受sternberg项目认知任务的功能磁共振成像。采用相对低负载、高负载任务。组分析方法评价维持期相对低、高负载时平均脑区激活情况;组间比较探讨高负载任务出现相关激活增加的脑区。结果维持期与双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)、双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)、顶叶、辅助运动区(SMA)和运动前区(PMA)、视觉相关皮层激活相关,VLPFC等脑区在高负载任务中激活增加。结论工作记忆维持和操纵之间可能存在功能上的、而非神经解剖的区分。     

抓握运动对儿童言语流畅影响的脑功能成像研究

目的:比较无手部抓握运动训练儿童和有手部抓握运动训练经历儿童在完成语义流畅性任务时大脑功能的不同,讨论抓握运动是否促进言语生成的表现。方法:将24名儿童按有无手部抓握运动经历,分为有运动经历和无运动经历两组,以汉语语义流畅性测验为言语任务,采用大脑功能磁共振成像(fMRI)方法,应用基于Matlab的统计参数绘图软件(SPM)分析脑区激活信息。结果:完成言语任务时两组被试产词量无显著性差异。有运动训练经历组儿童完成言语任务时大脑激活程度比无运动训练经历组强烈,激活区域范围广,主要体现在左脑岛、双侧额下回、左额叶(中央前回)。结论:抓握训练可能对汉语加工有明显影响。额叶中央前回是抓握技能对言语加工影响的重要脑区。     

利用fMRI研究衰老对视觉数字工作记忆的影响

目的:利用功能磁共振成像研究衰老对视觉数字工作记忆的影响.材料和方法:8个青年和8个老年人参加了有关正序(正背)和反序记忆(倒背)数字的实验,采用1.5T磁共振记录提取阶段大脑的反应.结果:①反序记忆大于正序记忆的情况出现在青、老年的左侧前额叶、左侧枕叶视皮质.②正序记忆大于反序记忆的情况仅出现在青年组的右侧额下回.③老年人在右侧额下回和右侧颞中回的激活体积明显大于青年人.结论:功能磁共振成像有助于加深对老年认知功能的理解.     

儿童额顶叶工作记忆任务的功能性磁共振成像研究

目的:联合应用血氧水平依赖(BOLD)-fMRI和扩散张量成像(DTI)两种功能磁共振成像技术,研究正常儿童工作记忆任务中额顶叶皮层激活强度与额顶叶各部位白质纤维束扩散特性之间的关系.方法:搜集健康志愿者12例,男女各6例,平均年龄11.4岁.以步进式视觉累加实验(PVSAT)作为刺激模式,对所有儿童进行BOLDfMR...     

正常人数字n-back工作记忆神经基础的fMRI研究

目的 采用功能磁共振成像(fMRI)和数字2-back工作记忆(WM)任务,探讨WM的神经基础. 资料与方法 正常受试者35名,采用数字2-back任务行fMRI,0-back作为对照任务.采用SPM2软件进行功能数据预处理、统计分析和结果显示.统计分析中,采用SPM2基本模式(basic model)中的单样本t-检验进行组分析.记录受试者的执行表现(反应时间和准确率). 结果 (1)受试者数字0,2-back状态的执行准确率分别为99.05%、95.49%.(2)数字n-back任务中主要有6个脑区激活:双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)(BA9/46);双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)(BA44/45/47);双侧运动前区外侧部(LPMA)(BA6/8);扣带背侧、辅助运动区(SMA)、运动前区内侧部(MPMA)(BA6/8/32);双侧前额叶皮层(PFC)嘴侧和额极(BA10);双侧顶叶皮层后部(PPC)(BA7/40),另外,双侧小脑、左侧基底节-丘脑区也出现激活. 结论 数字n-back WM任务的神经基础是 "皮层、皮层下区和小脑"构成的分布式脑区网络.     

脑高级功能的功能磁共振成像研究

大脑是生物体内结构和功能最复杂的组织 ,大脑的神经细胞总数约为 1 0 1 2 个 ,相当于整个银河系星体的总数。此外 ,它还有比神经细胞多 1 0～ 50倍的神经胶质细胞 ,这些神经胶质细胞也可能在处理信息中起作用。另外 ,大脑是人体接受外界信号、产生感觉、形成意识、进行逻辑思维、发出指令、产生行为的指挥部 ;是人体内外环境信息获得、存储、处理、加工和整合的中枢。对脑高级功能的研究有助于我们认识脑、保护脑、乃至创造脑[1 ] 。脑高级功能包括语言、记忆、感知觉、情绪、思维等许多方面。历史上最早是从解剖人的尸体和研究脑局部损伤…     

急性中等强度有氧运动对大学生抑制能力影响的研究——来自行为学与生理学的依据

目的:从行为表现、生理反应,以及大脑认知加工方式等不同层面,考察急性中等强度有氧运动对大学生抑制能力的影响。方法:选取17名在校大学生为研究对象,采用组内交叉设计,记录并分析被试在进行中等强度有氧运动或相同时间阅读干预后,血液中脑源性神经营养因子(BDNF)的含量,以及完成改编版Go/Nogo任务的行为反应和大脑活动情况。结果:急性中等强度有氧运动后,大学生的行为抑制正确率提高,BDNF含量增加,代表抑制能力的脑电成分Nogo-N2和Nogo-P3效应明显。结论:急性中等强度有氧运动能够有效地促进大学生群体的抑制能力,其机制可能在于对抑制信号的快速识别和认知资源分配,以及更多的外周BDNF循环量。     

哌醋甲酯治疗前后注意缺陷多动障碍儿童语义工作记忆功能MRI研究

目的:研究哌醋甲酯治疗后注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童完成语义工作记忆任务下脑区功能状态的改变,评价fMRI用于研究ADHD治疗机制的可行性.方法:ADHD组儿童6例,男性4例,女性2例,平均年龄12.50±1.87岁,符合DSM-Ⅳ诊断标准.ADHD儿童在治疗前后(检查前3h口服哌醋甲酯,0.2～0.3mg/kg)两种情况下进行行为学评估和功能MRI检查,两次间隔2～4周.刺激任务采用N-BACK模式下的语义工作记忆任务,BLOCK设计方法.fMRI扫描采用GE 3.0T磁共振机,采用配对t检验统计方法.结果:ADHD患儿治疗后脑功能区的激活多于治疗前,1-BACK任务下左侧额中回、双侧额下回、左顶下小叶、双侧基底节等脑区激活与治疗前差异有统计学意义,在2-BACK任务下同时有左颞叶和扣带回激活不同,与认知测试成绩改善具有一定的相关性.结论:哌醋甲酯能增加ADHD患儿的工作记忆功能脑区的激活,fMRI是研究哌醋甲酯治疗ADHD机制的新方法.     

功能MRI观察左旋甲状腺素对亚临床甲状腺功能减退空间工作记忆损伤的影响

目的：采用血氧依赖水平功能磁共振成像（BOLD-fMRI）探讨左旋甲状腺素（LT4）替代治疗对亚临床甲状腺功能减退（SCH）患者空间工作记忆的影响。资料与方法16例SCH患者进行LT4治疗6个月前后与对照组16例甲状腺功能正常志愿者分别进行n-back任务负载下fMRI扫描,以AFNI软件对fMRI数据进行定位定量分析。结果在n-back任务负载下,所有受试者共同激活的脑区包括双侧背外侧前额叶（DLPFC）、双侧前运动区（PreMA）、双侧顶叶（PA）、前扣带皮层/辅助运动区及右侧尾状核/丘脑,且表现为右侧大脑半球优势。定量分析发现,对照组以上脑区均表现出与记忆负载相关的负载效应（P<0.001）,而SCH组治疗前仅在左侧DLPFC、左侧PA、双侧PreMA及右侧尾状核/丘脑发现了这种负载效应。经LT4替代治疗6个月后,包括右侧DLPFC、右侧PA及前扣带回/辅助运动区在内的脑感兴趣区均出现与记忆负载相关的BOLD信号变化（P<0.001）。在n-back任务负载下,SCH组大部分工作记忆相关脑区的激活强度均比对照组小。结论 SCH患者存在空间工作记忆损伤,可能与右侧背外侧前额-右顶叶后部网络功能减退有关;LT4替代治疗对SCH患者记忆功能的恢复尤为重要。     

首发抑郁症患者空间工作记忆的fMRI研究

目的：探讨首发抑郁症患者矩阵工作记忆任务的脑功能磁共振成像（fMRI）激活特征,为抑郁症空间工作记忆力的缺损机制提供影像学线索。材料和方法：12例首发抑郁症患者与12例健康对照者,配对进行矩阵工作记忆任务的脑fMRI扫描。以AFNI软件对fMRI数据定位定量分析。结果：①首发抑郁症患者组矩阵工作记忆0-back及2-back任务执行正确率均低于对照组（P〈0.05）;②矩阵工作记忆任务激活两组受试者的脑区为：右侧与左侧前额叶BA9/46、右侧与左侧顶叶BA7/40、右侧与左侧额叶BA6区及辅助运动区SMA（P〈0.05）;③患者组的上述前六个脑区激活强度分别为：0.21%、1.11%、2.61%、2.82%、1.23%与1.31%,低于对照组的2.60%、2.50%、4.96%、4.36%、2.94%与3.45%（P〈0.05）。两组间SMA区激活差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：首发抑郁症患者矩阵空间工作记忆能力下降,双侧BA9/46、BA6与BA7/40区功能减弱是其空间工作记忆能力缺损的机制之一。     

短时工作记忆广度与长时工作记忆技能对态势了解的影响

目的揭示操作者保持态势了解(态势感知)所依赖的记忆过程,并研究短时工作记忆和长时工作记忆与态势了解之间的关系。方法在测量熟练受试者与新手受试者的言语与空间工作记忆广度、长时工作记忆技能和态势了解的基础上,建立态势了解对空间和言语工作记忆广度、长时工作记忆技能的分层回归模型。结果熟练受试者的长时工作记忆技能、空间工作记忆广度以及二者的乘积都能有效地预测态势了解,空间工作记忆广度对态势了解的影响随着长时工作记忆技能的增加而减少。新手受试者的空间和言语工作记忆广度能有效地预测态势了解。结论短时工作记忆和长时工作记忆在态势了解保持过程中发挥着重要作用,操作者的任务经验越丰富,保持态势了解对短时工作记忆的依赖程度就越弱,对长时工作记忆的依赖程度则越强。     

健康儿童记忆的fMRI及其信号机制的基础研究

目的 运用功能磁共振成像(fMRI)研究健康儿童志愿者记忆抽象图片时的脑内活动区情况,并研究其信号产生的机制.方法 以15名健康儿童志愿者作为研究对象,运用单次激发GRE-EPI扫描采集fMRI图像,分别以抽象图片的记忆和提取作为编码刺激和提取刺激.用SPM软件对fMRI图像和T1WI解剖图像进行融合,并对脑内活动区进行分析.结果 编码和提取刺激的脑区主要在双侧海马区(左侧显著)、双侧前额叶、双侧枕叶及顶叶,但各激活脑区的激活较弱.结论 儿童记忆激活的脑区较广,但其强度较弱,这可能与儿童记忆能力尚处在发育阶段有关.     

急性有氧运动对女大学生工作记忆影响的时程特点

目的:研究急性有氧运动对工作记忆影响的时程特点。方法:将女大学生随机分为2组:运动干预组(60%~70%心率储备强度,持续30 min自行车运动)和阅读控制组,采用n-back(1-back,2-back)范式测量运动前、运动10 min后、运动20 min后、运动30 min后以及运动后30 min工作记忆,用重复测量方差分析和卡方检验分别处理反应时和正确率行为数据,探讨不同时程急性有氧运动对工作记忆的影响。结果:1)运动干预组运动10 min后1-back任务反应时显著小于控制组(P=0.02),运动20 min后1-back任务反应时显著大于控制组(P=0.03),运动过程中2-back任务组间无差异;2)运动干预组运动30 min后1-back任务运动组正确率显著高于控制组(X2=4.389,P=0.036);2-back任务组间无差异;3)运动干预组运动后30min运动组反应时非常显著大于控制组(P=0.00,P=0.00)。结论:急性有氧运动对低难度工作记忆任务影响效果更明显,并表现出时程特点。其特点为10 min促进工作记忆,20 min损伤工作记忆,30 min运动即刻停止促进工作记忆,对工作记忆影响可持续到运动后30 min。应根据运动目的加强对运动时程的控制。     

情绪记忆中杏仁核和海马作用的fMRI

目的：通过行为学和功能磁共振成像方法,检测杏仁核和海马激活情况,探讨内侧颞叶结构参与情绪记忆增强效应的认知神经机制。方法：20例受试者,实验材料采用160帧彩色情景图片。实验过程分为编码和提取两个阶段,编码阶段要求受试者观看图片并记住,编码同时进行功能磁共振扫描,提取阶段将80帧旧图片和80帧新加入的图片随机呈现,要求受试者通过按键尽快且尽可能准确地判断新、旧图片,记录行为学成绩。采用SPM2分析软件对功能成像数据进行分析。结果：受试者对情绪图片的记一也成绩为（2．82±0．16）分,较中性图片的记忆成绩（1．75±0．18）分显著增强（t=3．73,P〈0．001）;功能成像显示,双侧杏仁核（左侧：r=0．49,P=0．028,右侧：r=0．66,P=0．001）和海马（左侧海马和海马旁回r=0．56,P=0．010,右侧海马r=0．70,P=0．001）与增强效应显著相关（类聚块阈值r〉0．44,P〈0．05）。结论：情绪增强效应主要与杏仁核和海马密切相关,提示内侧颞叶在情绪记忆中具有重要作用。     

数字记忆广度与数字工作记忆的功能磁共振比较研究

目的比较数字记忆广度与数字工作记忆的脑区激活特点与差异。方法利用Siemens 1.5T MR机对12名右利手志愿者进行7位数数字记忆广度与2位数数字工作记忆实验,实验采用组块设计,2组任务均设相应对照任务,将记忆任务与对照任务比较,数据采用SPM99软件进行分析和脑功能区定位。结果进行2组任务时,志愿者额叶的Brodmann6区、9区和47区,顶叶的7区和40区,扣带回,海马结构,纹状体以及小脑均有激活。进行数字记忆广度测试时,双侧枕叶Brodmann18区、19区的激活尤其显著,无明显的半球优势,双侧颞叶Brodmann37区也有激活,而进行数字工作记忆时,则在额叶的激活最为显著,额叶和顶叶的激活都表现为左侧半球优势。结论脑区在进行不同要求的短时数字记忆任务时所参与的阶段和所起的作用不同,通过fMRI的研究对推断大脑进行数字信息的处理过程有一定的帮助。     

有氧运动和抗阻运动对大鼠棕色脂肪组织形态及活性的影响

目的:比较有氧运动和抗阻运动对大鼠棕色脂肪组织的影响。方法:雄性SD大鼠随机分为3组,分别为安静对照组(C组)、有氧训练组(T组)和抗阻训练组(L组)。有氧训练方式为跑台训练,每周训练5天,共训练8周;抗阻训练方式为递增负荷爬梯训练,每3天进行1次,共训练8周。训练前和训练后对大鼠进行称重,最后一次训练结束48 h后,取大鼠的肩胛间棕色脂肪组织称重,并进行HE染色观察脂肪组织的组织形态,荧光定量PCR检测棕色脂肪相关基因PR结构域家族第16个成员(PRDM16)、过氧化物酶体增殖活化受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)以及解偶联蛋白1(UCP1)的m RNA水平,并用Westernblot检测其相应的蛋白水平。结果:8周训练后T组大鼠体重增量比C组降低48%(P<0.01),L组比C组降低30%(P<0.05)。棕色脂肪组织重量T组和L组均比C组降低,但无显著性差异;T组棕色脂肪组织的脂滴面积与C组相比显著减小(P<0.01);L组脂滴面积也略有减小(P>0.05)。T组的PRDM16、PGC-1α、UCP1的m RNA表达量分别是C组的1.78倍(P<0.01)、2.24倍(P<0.01)、1.33倍(P>0.05),L组的上述基因m RNA表达量分别是C组的1.30倍(P>0.05)、1.25倍(P>0.05)、1.21倍(P>0.05);T组和L组PRDM16蛋白的表达分别是对照组的1.46倍(P<0.05)和1.08倍(P>0.05),PGC-1α蛋白的表达量分别是对照组的1.56倍(P<0.05)和0.94倍(P>0.05),UCP1蛋白的表达量分别是C组的1.20倍(P>0.05)和1.20倍(P>0.05)。结论:8周的有氧运动可以使棕色脂肪细胞的脂滴变小,并能显著促进其分化以及代谢活性,对其产热活性有轻微的促进作用;8周抗阻运动对棕色脂肪组织无显著影响。