多语种者脑语言活动区的功能磁共振成像研究

目的利用血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)探讨维吾尔族维-汉-英多语者接受三种语言刺激任务时,大脑语言功能区激活的异同。资料与方法 20名健康维吾尔族维-汉-英多语者行fMRI检查,受试者均在3～5岁开始学习汉语,汉语通过中国高等汉语水平考试汉八级(HSK)。开始学习英语的年龄在10～12岁之间,英语水平全部通过国家大学英语4～6级考试。BOLD-fMRI检查采用组块设计,受试者分别接受维语、汉语及英语认知任务的视觉刺激并进行默读,所得图像数据经SPM5脑功能处理软件处理,生成脑激活图并进行分析,组间数据采用多样本的方差分析。结果三种语言共同激活了双侧额中回和额下回(BA 9、BA 46、47)、左侧颞中回(BA 18)、双侧中央前回(BA 4)、双侧梭状回(BA 37)、左侧顶上下小叶(BA 7/40)、双侧枕中回(BA 19)。不同语言任务时右侧颞上回、颞中回(BA 18、BA 38),左侧楔前叶(BA 19),右侧舌回(BA 18)、右侧顶上下小叶(BA 7/40)、双侧的额内侧回、左侧海马旁回、基底节区(豆状核、尾状核)及小脑扁桃体有散在激活。汉语及英语刺激任务时各脑叶激活强度大于维语,三者间有统计学差异。三种语言任务的优势半球均为左侧大脑半球。结论维吾尔族多语者给予母语、汉语和英语刺激时,三种语言有共同的脑激活区,处理汉语及英语刺激任务时脑激活区激活强度及范围大于母语,三种语言刺激时大脑的偏侧化程度无差异。     

脑梗死患者手运动功能区fMRI研究

目的 对不同时期脑梗死所致偏瘫患者采用主动手运动任务模式进行功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI),研究运动功能区损伤及恢复特点,以指导临床康复治疗.资料与方法 脑梗死所致偏瘫患者40例.累及基底节区25例,皮层区15例.其中急性期15例,亚急性期9例,慢性期16例.采用组块设计进行单手拇指与余4指同步对指运动,所有患者均进行健侧和患侧手的主动运动实验.采用SPM 99软件进行预处理和统计分析.结果 (1)急性期梗死灶累及皮层区组,健侧半球初级感觉运动区(SMC)激活强度及范围明显大于患侧半球.皮层区组患侧半球SMC激活强度及范围均小于基底节区组;(2)梗死灶累及基底节区组,健侧与患侧半球SMC激活强度及范围于急性期与慢性期间差异无统计学意义;(3)病例的纵向观察:患肢功能恢复较好的患者,患侧和(或)健侧半球SMC的激活强度和(或)范围有不同程度增强,同时激活脑区增多,均可见小脑半球的激活;患肢功能恢复较差的患者,患侧半球SMC的激活强度及范围逐渐减小直至消失.结论 (1)fMRI能准确地判定脑梗死患者脑功能区的损伤程度及有无重组的脑功能区;(2)皮层区梗死患者运动功能受损较为严重,SMC起关键作用,其受累程度直接影响运动功能损伤的等级及恢复程度;(3)脑梗死偏瘫患者在运动功能康复治疗过程中,病变周围及远隔部位可出现功能和结构变化,提示存在脑功能区重组.     

针刺外关穴和非穴fMRI脑功能成像的比较研究

目的:运用fMRI脑功能成像技术,研究针刺外关穴和非穴(在三焦经与小肠经之间中点,平外关穴,下同)两种情况下,健康青年志愿者不同脑区的激活情况,以印证"经穴特异性-脑相关假说".材料和方法:12例健康志愿者,随机分为针刺外关穴组和针刺非穴组,分别接受针刺刺激.同时,运用GE公司3.0T超导MRI系统完成脑部扫描.所得图像采用SPM2软件包进行处理和分析.结果:针刺外关穴能显著激活BA13、22、37、40、44、45、47区、海马、杏仁核、黑质等区域,针刺非穴则能显著激活BA2、6、8、13、21、37、40、44、45、47区等区域,针刺外关穴与针刺非穴对比则发现,BA2区和双侧小脑等区域有明显的激活点.结论:针刺外关穴能特异性地激活脑部功能区,为其疗效特异性的中枢机制之一.     

维吾尔族熟练维-汉双语者语言活动区的功能磁共振成像

目的 利用功能磁共振成像(fMRI)研究以维吾尔语(L1)为母语,汉语(L2)为第二语言(6岁以前学习汉语)的新疆维吾尔族人大脑语言功能激活区的异同,并探讨维吾尔族人加工这两种语言的优势半球.资料与方法 所有受试者均来自新疆中心方言区健康维吾尔族人,其中18名6岁以前开始接触汉语,给予单个汉字任务视觉刺激,另19名维吾尔族人给予维吾尔文视觉刺激,分别对每个字进行语义联想同时行fMRI,所有数据经统计参数图SPM5脑fMRI处理软件包处理,对相关脑皮质激活区进行个体分析及组分析,生成受试者脑激活图,对于组内数据采用配t检验,组间数据的比较采用两独市样本t检验.结果 L1语义加工有其特异性激活区,如左侧颞中回及右侧颞上回,L2激活了双侧额上回、右侧额内侧回以及右侧顶上下小叶,而这些区域L1加工未见明显激活.两种语言左侧大脑半球激活体积大于右侧.结论 利用血氧水平依赖(BOLD)-fMRI通过视觉刺激进行词义理解时,发现维-汉双语者维文与中文有部分激活区重叠,但也有各自的特异激活区.中文激活范围较维文弥散,无论是维语还是"早双"汉语,语义加工优势半球均在左侧大脑半球,两种语言的偏侧化程度未见差异.     

语言前耳聋手语者中国手语功能脑区的fMRI研究

目的 采用fMRI技术研究语言前耳聋手语者自幼学习中国手语后功能脑区的变化.方法 对14例语言前耳聋手语者(Ⅰ组)、13例正常听力不懂手语者(Ⅱ组)、11例正常听力语言前学习手语者(Ⅲ组)及12例正常听力语言后学习手语者(Ⅳ组)分别给予观察和模仿手语任务,同时采用1.5T MRI仪采集受试对象的解剖像、功能像及三维全脑结构像,采用AFNI软件进行数据处理及分析,统计各组受试者激活脑区的体积.结果 4组受试者观察与模仿手语时共同激活的脑区包括双侧额中回、颞中回、顶上小叶、楔叶、梭状回及舌状回.Ⅰ组、Ⅲ组和Ⅳ组受试者双侧额下回有激活,Ⅱ组无激活,Ⅰ组和Ⅲ组双侧颞上回和顶下小叶有激活,其他2组无激活.双侧额下回的激活体积Ⅰ组大于Ⅲ组、Ⅳ组,双侧颞上回Ⅰ组大于Ⅲ组,双侧顶上小叶、楔叶、舌状回Ⅰ组大于其他3组.4组受试者模仿手语比观察手语时激活的脑区多,而且Ⅰ组受试者模仿手语时双侧额下回、顶上小叶、左侧颞中回激活体积比观察手语时大.各组受试者观察和模仿手语时双侧半球对称脑区激活体积差别无统计学意义.结论 语言前耳聋手语者丧失听力自幼学习手语后,其功能脑区发生重组,语言功能脑区在观察和模仿手语时均有激活;他们的双侧次级听觉皮层和听觉联合区在无听觉传入时转向对视觉的处理,而初级听觉皮层不参与重组;视觉中枢对手语视觉刺激比正常听力者敏感.语言前耳聋手语者功能脑区的重组与手语经验有关,但主要原因是丧失听力效应.     

慢性海洛因依赖患者前额叶皮质功能连接变化的fMRI研究

目的 通过分析慢性海洛因成瘾者认知抑制性控制环路的关键脑区-前额叶功能连接的变化,探讨其在成瘾中的作用.方法 慢性海洛因依赖男性患者12例,与之年龄、受教育程度和尼古丁依赖水平匹配的健康被试12例参加本研究.采用3.0 T磁共振扫描仪,8通道头线圈,对被试分别进行头颅结构和静息态功能磁共振扫描,后利用SPM8软件以双侧前额叶为感兴趣区,分别进行组内和组间前额叶静息态功能网络分析.结果 与对照组比较,慢性海洛因依赖组前额叶与额眶回、角回、颞中回、双侧苍白球功能连接度显著上升,与前扣带回的功能连接显著下降(t=3.5,P<0.001;连续体素显示个数>5).结论慢性海洛因依赖者认知抑制性控制功能的神经环路受损,而奖赏以及动机驱动环路功能出现异常强化.     

刺激穴位激活语言皮质的fMRI研究

目的用fMRI显示联合刺激通里和商丘两穴位时脑皮质功能区的激活情况,探讨其与语言皮质功能区的对应关系. 资料与方法 30名无语言障碍成年志愿者,将贴片电极分别置于志愿者双侧通里、商丘及右侧穴位旁1 cm处（非经络走行区）.实验采用组块设计模式,静息阶段与刺激阶段交替.实验依刺激阶段的任务不同而分成3组：对照组、右侧组和左侧组. 结果对照组激活了左侧中央前回、左侧中央后回、左侧枕叶及右侧枕叶.右侧组激活了左侧中央前回、左侧中央后回、左侧颞上回、左侧缘上回、左侧枕叶、左侧额极区、右侧枕叶、右侧缘上回及扣带回.左侧组激活了左侧中央后回、左侧颞上回、左侧枕叶、右侧颞上回、右侧枕叶、右侧中央前回、右侧中央后回、右侧缘上回、右侧额上回及扣带回.3组间脑功能区激活范围和T值的单因素方差分析显示在右侧中央前回、双侧中央后回、双侧颞上回及双侧缘上回差异均有显著性（P＜0.05）.而在左侧中央前回差异均无显著性（P＞0.05）.右侧组双侧大脑半球对称激活区之间进行配对t检验显示双侧中央后回、颞上回及缘上回的激活范围和T值之间比较差异均有显著性（P＜0.01）,左侧激活明显强于右侧;双侧中央前回的激活范围和T值之间比较差异无显著性（P＞0.05）.左侧组双侧大脑半球的对称激活区之间进行配对t检验,各部位的激活范围和T值之间比较差异均有显著性（P＜0.01）,右侧激活明显强于左侧. 结论电刺激通里和商丘与语言皮质功能区的激活具有相关性且其激活与肢体侧别交叉.     

Presurgical Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI)

Abstract Preoperative functional magnetic resonance imaging (fMRI) permits noninvasive measurement, localization and lateralization of important functions of the human brain in patients with brain tumors, facilitating selection of the least harmful treatment and surgery which preserves function. Preoperative fMRI of motor and language function can be performed when reliably proven clinical imaging protocols are used. Standardization of the respective imaging procedures is essential to the diagnostic use of fMRI. However, fMRI cannot be considered a fully established method of diagnostic neuroimaging due to a lack of recommendations or guidelines from the relevant medical associations, and also the lack of medical licensing of important hardware and software components. This article reviews current research in the field and provides the reader with the practical information necessary to perform presurgical fMRI.      

灰质异位脑功能连接的功能磁共振成像研究

目的通过观察灰质异位脑功能连接区的空间分布形式,探索灰质异位与正常脑区间的神经功能联系。方法研究对象为8例确诊为双侧灰质异位癫痫患者,经Siemens 3.0 T磁共振仪采集静息态及3D结构像数据。以异位灰质团块作为种子点,进行基于相关的全脑功能连接分析,并对异位灰质功能连接网络存在的模式进行观察分析。结果 (1)一侧异位灰质与对侧异位灰质存在正相关功能连接;(2)异位灰质与双侧基底神经节存在正相关连接。(3)异位灰质与正常大脑皮层存在正相关功能连接,但其空间模式与异位灰质所处的部位有关。(4)异位灰质与双侧大脑皮层也存在负相关功能连接区域,但其空间模式无明显一致性。结论灰质异位不是孤立的异常脑结构,其不但与对侧的异位灰质保持功能连接,还与众多大脑皮层区保持着广泛的功能连接,这可能由于异位灰质团与正常皮层具有相同起源以及相似发育过程而形成的。其与基底神经节存在功能连接可能是异位灰质经常引发癫痫发作的病理生理基础之一。     

大脑功能性别差异的分数低频振幅静息态fMRI研究

目的 利用静息态功能性磁共振成像(fMRI)技术,探讨健康年轻成人静息状态下大脑分数低频振幅(fALFF)的性别差异.方法 选取108名健康年轻成人(其中男54名,女54名)进行静息态fMRI扫描,利用AF-NI软件,使用fALFF算法,比较男性组和女性组之间的差异.结果 男性组在左侧楔前叶、楔叶、中央前回、额上[回和海马旁回,以及右侧颞上回的fALFF较女性组明显增强;女性组在左侧额中回和右侧颞下回的fALFF较男性组明显增强.结论 静息状态下,男性和女性的脑神经自发活动存在差异,这种差异可能是导致男女性别在行为和认知领域存在性别差异的原因.     

Exploring Functional Connectivity of Gray Matter Heterotopia Using fMRI

目的 通过观察灰质异位脑功能连接区的空间分布形式,探索灰质异位与正常脑区间的神经功能联系.方法 研究对象为8例确诊为双侧灰质异位癫痫患者,经Siemens 3.0 T磁共振仪采集静息态及3D结构像数据.以异位灰质团块作为种子点,进行基于相关的全脑功能连接分析,并对异位灰质功能连接网络存在的模式进行观察分析.结果 (1)一侧异位灰质与对侧异位灰质存在正相关功能连接;(2)异位灰质与双侧基底神经节存在正相关连接.(3)异位灰质与正常大脑皮层存在正相关功能连接,但其空间模式与异位灰质所处的部位有关.(4)异位灰质与双侧大脑皮层也存在负相关功能连接区域,但其空间模式无明显一致性.结论 灰质异位不是孤立的异常脑结构,其不但与对侧的异位灰质保持功能连接,还与众多大脑皮层区保持着广泛的功能连接,这可能由于异位灰质团与正常皮层具有相同起源以及相似发育过程而形成的.其与基底神经节存在功能连接可能是异位灰质经常引发癫痫发作的病理生理基础之一.     

听觉记忆的脑功能磁共振研究

目的:研究听觉记忆的功能磁共振成像特点.材料和方法:利用1.5T MR机的BOLD软件对6个志愿者做了有关数字顺序的听觉实验,所有数据经AFNI软件处理.结果:①正序记忆5位数字的正确率95.8%,平均反应时间4.58s;反序记忆4位数字的正确率95.5%,平均反应时间4.61s.②反序记忆在左侧BA 9-46区和双侧7区激活体积大于正序记忆(P＜0.05).结论:功能磁共振成像有助于加深对听觉记忆的理解.     

视觉记忆的功能磁共振研究

利用功能磁共振研究关于视觉呈现的记忆特点.材料和方法:利用1.5T MR的BOLD软件对8个志愿者做了有关数字顺序的视觉实验,所有数据经AFNI软件处理.结果:反序记忆激活体积显著大于正序记忆的部位在左侧半球的BA9区和BA17/18/19区.相反,激活体积正序记忆大于反序记忆的情况出现在右侧BA44/45区.结论:功能磁共振技术有助于加深对视觉记忆的理解.     

视觉刺激状态下电针阳陵泉穴的fMRI研究

目的:观察视觉刺激状态下电针足少阳胆经阳陵泉穴(GB34)引起的人脑血液动力学响应变化,剖析电针作用与脑功能之间的关联性。方法:12例健康自愿者纳入BOLD-fMRI实验;视觉刺激任务应用闪烁棋盘方格,频率8Hz;检测受试者在静息状态、视觉刺激任务、视觉刺激状态下电针双侧阳陵泉穴时的大脑响应功能区的激活,并分别进行分析比较;最后以图像数据重组方法(reblocked方法)处理结果。结果:视觉刺激任务时见左脑干及左小脑枕叶激活及左脑、边缘叶、海马旁回(BA19)、右脑颞中回、颞下回(BA37)等部位激活;电针状态时见左脑额上回、右脑额叶(BA31)等部位激活;视觉刺激任务下电针双侧阳陵泉见左侧额叶中央前回(BA6)、左侧额下回(BA9)、左侧颞上回(BA22)、顶叶楔前叶(BA7)、左侧顶下小叶(BA40)、右脑额叶(BA31)等部位激活。结论:视觉刺激状态下电针阳陵泉穴引起与人体运动相关的多个区域激活(BA6,BA7),其原因在于,电针与视觉刺激相结合后,通过大脑整合多个皮质区域,引起与人体运动功能相应的脑功能网络的激活有关。     

Functional localization of brainstem and cervical spinal cord nuclei in humans with fMRI

BACKGROUND AND PURPOSE: To our knowledge, no published functional map of the human lower brainstem exists. Our purpose was to use 1.5-T functional MR imaging (fMRI) to visualize the location of cranial nerve (CN) nuclei and other pontine, bulbar, and cervical spinal cord nuclei by using specific sensory stimulation or motor performance. METHODS: We localized nuclei by using cross-correlation analysis of regional blood oxygen level-dependent (BOLD) signal intensity during specific motor and sensory procedures based on known functions of specific nuclei. Statistical parametric mapping (SPM) analysis was used for comparison. Head, cardiac, and respiratory motion artifact correction was applied. Histologic atlases aided localization. RESULTS: We obtained evidence of localization of the following nuclei by using tests, as follows: main trigeminal sensory (CN V), brushing the face; abducens (CN VI), left-right eye movement; facial (CN VII), smiling and lip puckering; hypoglossal (CN XII), pushing the tongue against the hard palate; nucleus ambiguus, swallowing; nucleus tractus solitarii (NTS), tasting a sweet-sour-salty-bitter mixture; nucleus cuneatus, finger tapping; and cervical spinal cord levels C1-C3, tongue movement to activate the strap muscles. Activation of cortical motor and sensory areas and somatosensory thalamus corresponded with the tasks and sites of brainstem activation. Head movement was minimal, typically less than 1 mm in all three axes. CONCLUSION: With 1.5-T fMRI, the CN nuclei of the pons and medulla, and other nuclei of the lower brainstem and cervical spinal cord, can be localized in awake humans with specific sensory stimulation or motor performance.     

儿童屈光参差性弱视的fMRI研究

目的利用血氧水平依赖性功能性磁共振成像（BOLD—fMRI）技术研究儿童屈光参差性弱视大脑视觉皮层功能受到的影响。资料与方法以1．5T磁共振成像系统采集8例儿童屈光参差性弱视的枕叶视皮层兴趣区BOLD-fMRI数据,比较其弱视眼与健眼,及弱视眼屈光矫正前后皮层激活强度及范围的不同,分析其改变特点及机制。结果弱视眼皮层神经元的反应水平及激活范围在Brodmann 17、18、19区均明显小于对侧眼,并且这种差别在Brodmann 18、19区更加明显。弱视眼矫正屈光不正后皮层活动水平明显增高,激活范围明显增大。结论屈光参差性弱视各级视觉皮层均发生了明显的功能损害,高级别纹外皮层可能比低级别纹状皮层损害更加明显;弱视眼矫正屈光不正可部分提高皮层活动能力及活动范围,屈光参差性弱视患者应尽早手术或配镜矫正。