静息态功能磁共振成像观察正常人听觉皮层功能

目的 探讨正常人听觉皮层与全脑的正相关及负相关的功能连接.方法 采用静息态下平面回波成像技术采集44名健康受试者fMRI数据,分别以左侧及右侧AⅠ区为种子点,用功能连接的方法观察左、右大脑初级听觉皮层与全脑的正相关及负相关功能连接脑图.结果 分别以双侧AⅠ区为种子点时,正激活的脑网络主要包含双侧AⅠ、AⅡ、岛叶、辅助运动区及扣带回,以同侧为主;与右侧AⅠ区相关的正激活脑区还包括同侧背侧丘脑.与双侧AⅠ区相关的负激活脑网络与脑默认网络大体一致,主要包括双侧后扣带回/楔前叶、额叶内侧回、顶下小叶,双侧小脑半球可见明显激活.结论 静息态磁共振功能连接可满意显示听觉皮层的连接脑图.正相关功能连接主要局限在听觉系统内,负相关功能连接类似于默认网络.     

原发性闭角型青光眼患者丘脑-皮层通路的静息态fMRI功能连接

目的 利用静息态fMRI技术,探讨原发性闭角型青光眼（PACG）患者丘脑-皮层通路功能连接的变化。方法 25例PACG患者（PACG组）和22名性别与年龄匹配的健康志愿者（对照组）均接受静息态fMRI。将双侧丘脑的各7个亚区作为ROI,分别为初级运动、感觉、枕叶、前额叶、前运动、后顶叶及颞叶丘脑ROI,与全脑皮层体素作静息态fMRI功能连接分析,并进行组间两独立样本t检验。结果 与对照组比较,PACG组丘脑与视觉传导通路（顶叶/楔前叶、额叶/额下回）及非视觉传导通路（中央旁小叶、中央后回、边缘叶/海马旁回）功能连接减低,丘脑与视觉传导通路（枕叶、顶叶/顶下小叶、颞叶/颞下回）以及非视觉传导通路（小脑前叶/山顶）功能连接增加。结论 PACG患者存在包括丘脑视觉传导通路及非视觉传导通路的连接异常,提示丘脑在PACG患者神经学发病机制中起着重要作用。     

颞叶癫痫患者静息态fMRI功能连接强度的研究

目的采用基于全脑体素水平的静息态功能磁共振成像(restingstate functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI)功能连接强度(functional connectivity strength,FCS)方法分析颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)患者脑网络水平改变。材料与方法对30例TLE患者(TLE组)和27名年龄、性别和受教育程度相匹配的健康志愿者(正常对照组)进行rs-f MRI数据采集及行为学测评。对rs-f MRI数据后处理,得到全脑FCS图。两组被试间年龄、受教育年限等各项临床基本资料以及各项神经心理学测评结果的差异采用双样本t检验进行比较,两组间性别的差异采用卡方检验进行比较。采用一般线性模型比较TLE组与正常对照组全脑FCS的差异。采用线性相关分析评价组间差异脑区的FCS值与行为学评分的关系。结果与正常对照组相比,TLE组在左侧颞上回、右侧颞上回、右侧额上回以及右侧额中回等脑区FCS值显著减低(P0.05,错误发现率法校正)。TLE患者贝克抑郁自评量表评分与右侧额上回FCS值呈负相关(r=-0.433,P=0.024);特质焦虑问卷评分与左侧颞上回FCS呈负相关(r=-0.434,P=0.024)。结论本研究发现TLE患者多个脑区的全脑功能连接强度明显降低,有助于进一步揭示颞叶癫痫发病的神经机制。     

静息态fMRI观察脊髓型颈椎病患者初级躯体感觉皮层功能连接

目的 采用静息态fMRI观察脊髓型颈椎病（CSM）患者大脑初级躯体感觉皮层（S1）功能连接的改变。方法 对33例CSM患者（CSM组）及23名健康志愿者（对照组）行静息态fMRI,将双侧S1各分为6个感觉亚区（手指、上肢、下肢、胸部、背部和头面部）作为ROI,提取ROI信号,并与大脑其他脑区行基于体素水平相关性分析,获得功能连接系数并构建功能连接图;以双样本t检验比较CSM组与对照组间大脑功能连接的差异,并分析差异脑区功能连接值与临床功能量表评分间的相关性。结果 与对照组比较,静息状态下CSM组S1左侧上肢感觉亚区与左侧角回、左侧颞下回、右侧颞中回功能连接减低;S1左侧下肢感觉亚区与左侧角回功能连接减低;S1右侧胸部感觉亚区与双侧角回、双侧额上回、左侧内侧额上回、左侧额中回、左侧颞中回/颞下回、右侧小脑后叶功能连接减低;S1右侧下肢感觉亚区与左侧角回功能连接减低（P<0.05,FDR校正）。CSM患者S1左侧上肢感觉亚区与左侧角回的功能连接值与颈椎功能障碍指数评分（NDI）呈负相关（r=-0.377,P=0.031）;S1左侧上肢感觉亚区与左侧颞下回的功能连接值与上肢感觉日本骨科协会（JOA）评分呈正相关（r=0.353,P=0.044）;S1右侧下肢感觉亚区与左侧角回的功能连接值与下肢感觉JOA评分呈正相关（r=0.406,P=0.019）。结论 CSM患者存在与感觉运动相关功能连接异常,提示CSM患者已发生大脑皮层功能重组。     

麻醉大鼠皮层及纹状体静息态脑功能网络连接

目的 以功能连接分析方法探讨大鼠麻醉状态和呼吸、心跳消失早期状态不同脑部位静息态自主性BOLD低频振荡(LFBF)信号的变化。 方法 对SD大鼠20只,于吸入麻醉后应用7.0T小动物磁共振仪行MRI,采集鼠脑解剖及功能成像数据;处死大鼠,呼吸、心跳停止5 min后以相同方法行鼠脑MRI;分别以大脑皮层和纹状体为ROI,以功能连接分析方法行脑功能相关性分析。 结果 麻醉状态下皮层相关性强于纹状体,信号差异范围以皮层为主;呼吸、心跳停止早期皮层与纹状体相关性差异变小,信号差异以皮层之外的区域为主;相应ROI内两种状态相关系数差异有统计学意义。 结论 麻醉状态下大鼠脑功能活动网络依然存在。LFBF信号蕴含着神经活动的生理性信息,可能为研究局限性脑缺血早期脑神经活动变化及预后评估提供一种新的技术。     

吸烟者静息态fMRI脑功能连接研究

目的 采用静息态fMRI分数低频振幅技术（fALFF）及功能连接方法分析吸烟者脑功能活动。方法 收集53名吸烟者（吸烟组）和53名不吸烟者（对照组）的静息态fMRI资料,并将吸烟组分为少量吸烟亚组与大量吸烟亚组、轻度成瘾亚组与重度成瘾亚组,计算受检者fALFF值,观察2组及不同亚组间fALFF值、全脑功能连接差异。结果 与对照组相比,吸烟组左侧边缘叶等脑区fALFF值增加,右侧颞上回等脑区fALFF值下降;与少量吸烟亚组相比,大量吸烟亚组右侧颞上回等脑区fALFF值升高,双侧边缘叶等脑区fALFF值下降;与轻度成瘾亚组相比,重度成瘾亚组双侧额中回等脑区fALFF值增加,左侧边缘叶等脑区fALFF值下降。吸烟组较对照组可见多发功能连接增强和减低的脑区。结论 吸烟者与成瘾相关脑区活动增强、情绪控制脑区活动减弱,且部分脑区活动改变与吸烟量及烟瘾程度有关。     

前注意视觉皮层脑功能磁共振成像

目的 探讨前注意视觉皮层的非注意视觉偏差刺激自动加工脑功能解剖的分布及意义。方法 对20名健康右利手男性,采用经典oddball被动范式给予非注意视觉刺激,标准刺激为红色方块,概率为80%,偏差刺激为绿色方块,概率为20%,观察功能MRI影像学表现。结果 最终分析15名被试,fMRI检查前、中、后的按键正确率均≥95%,反应时间差异无统计学意义(P=0.470)。fMRI显示右侧梭状回(枕颞内侧回)、右侧部分颞叶、枕叶及海马旁回,左侧枕叶,双侧额上回、双侧额中回及左侧中央前回/后回脑激活区BOLD信号在偏差刺激出现后明显升高。结论 fMRI可以清楚显示前注意视觉皮层功能解剖分布,为临床诊断前注意视觉皮层受损情况提供更加直观的检查方式,为疾病研究提供相应的参考信息。     

垂体大腺瘤患者视觉皮层的fMRI观察

目的 采用fMRI方法评价垂体大腺瘤患者视觉中枢的激活形式,观察视野改变与初级视觉皮层功能变化之间的关系.方法 对23例伴视交叉受压的垂体大腺瘤患者及18名正常志愿者的左右眼分别进行组块设计的fMRI实验,刺激内容为全视野黑白翻转棋盘格,对照内容为黑色屏幕中心的白色"+",6个对照组块与5个刺激组块交替进行,每个组块20 s.采用1.5T MR扫描仪.数据后处理采用SPM2软件.采用两样本t检验的组间分析方法分别获得左眼及右眼刺激下患者组与对照组间的激活差异图.分析患者视野缺损类型与初级视觉皮层激活形式之间的对应关系.结果 在严格控制头动和机械噪声等影响因素后,最终左、右眼刺激各入组12例.患者组与对照组比较,初级视觉皮层激活范围及强度均明显缩小,左眼刺激时患者组以右侧初级视觉皮层激活下降为主,右眼刺激时患者组以左侧初级视觉皮层激活下降为主.6例患者表现为典型左颞侧视野缺损,左眼刺激时表现为左侧初级视觉皮层激活,而右侧激活明显下降或无激活.7例患者为典型右颞侧视野缺损,右眼刺激时表现为右侧初级视觉皮层激活,而左侧激活明显下降或无激活.结论 垂体大腺瘤患者初级视觉皮层的激活形式与视野缺损类型存在对应关系,颞侧视野缺损主要以对侧初级视觉皮层激活下降为主.fMRI是研究前视路病变对视觉中枢皮层影响的有效方法.     

静息态fMRI观察轻、中度阿尔茨海默病患者脑区功能连接异常

目的 探讨轻、中度阿尔茨海默病（AD）患者全脑功能连接改变及差异。方法 对轻、中度AD患者（轻、中度AD组,各25例）及25名健康体检者（对照组,25名）行静息态fMRI。计算全脑116个脑区的功能连接,以单因素方差分析3组功能连接的差异,采用双样本t检验比较2组间功能连接对的差异。结果 与轻度AD组比较,中度AD组小脑内部及后扣带回与颞叶海马等的功能连接减低,双侧海马间、后扣带回与内侧眶部额上回等脑区功能连接增加。与对照组比较,轻度AD组双侧海马间、小脑蚓部间功能连接增加,后扣带回与颞部海马、眶部额中回及背外侧额上回等脑区功能连接减低;中度AD组表现为小脑内部以及后扣带回与颞部海马、眶部额中回等脑区功能连接减低,后扣带回与内侧眶部额上回以及双侧海马等脑区功能连接增加（P均< 0.05）。结论 中度与轻度AD患者脑功能连接异常存在差异,包括小脑内、双侧海马间连接异常,后扣带回连接减低以及微弱代偿。     

基于静息态功能连接模式的正常人脑扣带皮层亚区划分

基于静息态功能连接(rsFC)模式对正常人脑扣带皮层进行亚区划分,并分析不同亚区的功能连接模式。方法 收集47名右利手健康志愿者。采集结构磁共振图像及静息态功能磁共振图像。在蒙特利尔脑研究所标准空间勾画扣带皮层ROI。基于个体计算ROI中每个体素与全脑其他体素时间序列的Pearson线性相关系数,得到互相关矩阵,采用K-均值聚类算法自动聚类。采用交互验证的方法选择合适分割数。最终计算最大概率图谱。通过单样本t检验确定与每个亚区具有正功能连接的脑区。结果 扣带皮层被分为6个亚区:前扣带皮层、背侧中前扣带皮层、腹侧中前扣带皮层、中后扣带皮层、背侧后扣带皮层及腹侧后扣带皮层亚区。每个亚区有特异的静息态功能连接模式。结论 人脑扣带皮层依据不同的静息态功能连接模式分为6个亚区,每个亚区分属不同的脑功能网络,参与不同的功能。     

Functional connectivity of the visual cortex differentiates anxiety comorbidity from episodic migraineurs without aura

BackgroundMigraine is a common neurological disease that is often accompanied by psychiatric comorbidities. However, the relationship between abnormal brain function and psychiatric comorbidities in migraine patients remains largely unclear. Therefore, the present study sought to explore the correlations between the resting-state functional deficits and psychiatric comorbidities in migraine without aura (MwoA) patients.MethodsResting-state functional magnetic resonance images were obtained. In addition, the amplitude of low-frequency fluctuation (ALFF) and regional homogeneity (ReHo) values were obtained. Thereafter regional abnormalities in MwoA patients with and without anxiety (MwoA-A and MwoA-OA) were chosen as seeds to conduct functional connectivity (FC) analysis.ResultsCompared to the healthy controls (HCs), the MwoA-A and MwoA-OA patients had abnormal ALFF and ReHo values in the right lingual gyrus (LG). They also had abnormal FC of the right LG with the ipsilateral superior frontal gyrus (SFG) and middle cingulate cortex (MCC). Additionally, the MwoA-A patients showed higher ReHo values in the left posterior intraparietal sulcus (pIPS) and abnormal FC of the right LG with ipsilateral pIPS and primary visual cortex, compared to the MwoA-OA patients. Moreover, the MwoA-OA patients showed an increase in the FC with the right posterior cingulate cortex/precuneus (PCC/PCUN), left middle frontal gyrus (MFG) and left inferior temporal gyrus (ITG) relative to the HCs. Furthermore, the ALFF values of the right LG positively were correlated with anxiety scores in MwoA-A patients. The abnormal LG-related FCs with the PCC/PCUN, MFG and ITG were negatively associated with the frequency of headaches in MwoA-OA patients.ConclusionsThis study identified abnormal visual FC along with other core networks differentiating anxiety comorbidity from MwoA. This may therefore enhance the understanding of the neuropsychological basis of psychiatric comorbidities and provide novel insights that may help in the discovery of new marks or even treatment targets.     

功能磁共振成像在视觉系统研究中的应用进展

血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)实现了对人类视觉系统相关脑区的功能定位,在视觉系统的研究中已取得重要成果.本文详细讨论了人类视觉加工的神经过程,即等级加工和平行加工理论.并就fMRI在视觉皮层定位、颜色识别、运动物体视觉感知等方面的应用作一综述.     

功能磁共振成像评价帕金森患者静息状态下脑功能连接

目的 采用功能磁共振成像(fMRI)评价帕金森病(PD)患者静息状态下脑功能连接的特点. 方法 对14例符合PD诊断标准的患者及14名健康者行静息态脑fMRI,选双侧壳核为感兴趣区,PD患者与正常对照组间脑功能连接的差异用随机效应两样本t检验.结果 与正常对照组相比,PD患者在静息状态下前额叶中内侧、双侧尾状核头部、左侧脑岛、左侧梭状回等脑区功能连接减低;双侧小脑半球、双侧舌回、双侧颞中回、右中央前回、右侧额上回、右侧额下回、右侧扣带回后部、左侧额中回等脑区功能连接增强.结论 PD患者在静息状态下存在异常的脑功能连接网络.     

正常人运动皮质的功能连接网络及其小世界性

目的 利用静息态fMRI观察运动皮质的功能连接网络及其小世界性.方法 对90名健康成年志愿者行静息态fMRI数据采集,分别以双侧M1区为种子点获得全脑正性及负性功能连接脑图.以这些区域作为节点,计算其平均聚类系数Cp和平均最短路径长度Lp、全脑随机网络属性Crand和Lrana;按照公式γ=Cp/C怕nd＞1和λ=Lp/Lrand≈1分别计算γ及λ值,以验证其小世界网络属性.结果 静息态以M1区为种子点的正激活区域主要包括双侧初级运动皮质、运动前区及辅助运动区;负激活区域包括双侧额上回、楔前叶、缘上回、角回、双侧颞上回及小脑后叶.在矩阵稀疏度0.1≤Sparsity＜0.5范围内,这些区域的小世界属性符合γ=Cp/Crand＞1及λ=Lp/Lrand≈1.结论 运动皮质的正性连接主要集中在运动系统内,负性连接与脑的默认网络类似,运动皮质功能网络具有小世界性.