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正常人听觉皮层血氧水平依赖功能磁共振成像及其质量控制研究
利用血氧水平依赖功能磁共振成像(BOLD-fMRI)技术,观察纯音刺激时正常人大脑两半球听觉皮层的激活情况,对激活体积和信号强度进行定量分析,比较其差异;探讨实验过程中相关的质量控制问题,以提高听觉皮层Bold-fMRI实验的成功率.
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动脉自旋标记成像观察不同频率声音刺激下听觉皮层的脑血流量变化
目的 研究在不同频率声音刺激下大脑听觉皮层的脑血流量的变化情况.方法 应用GE Discovery 750 3.0T超导磁共振扫描仪,32通道头颅线圈,收集2015年11月-2016年6月13名志愿者,所有受试者均听力正常,右利手,行常规内听道磁共振检查,全脑3D FSPGR成像以及无声音刺激下的3D ASL,右耳低频、中频、高频声音刺激下3D ASL,左耳低频、中频、高频刺激下3D ASL,双耳语音刺激下3D ASL扫描.所得数据均传输至adw4.6工作站,测量双侧听觉皮层颞叶的CBF数值.应用统计软件SPSS 17.0对所得数据进行配对t检验.结果 无声音刺激下右侧及左侧颞叶CBF值分别为73.31±10.99ml/min/100g, 73.10±10.72 ml/min/100g,P＞0.05,差别无统计学意义;右耳低频、中频、高频声音刺激下左侧颞叶CBF值74.33±11.76ml/min/100g,76.03±10.14ml/min/100g,73.17±11.85ml/min/100g;高于相同频率刺激下右侧颞叶CBF值70.46 ± 11.52ml/min/100g , 70.92 ± 11.03ml/min/100g , 67.71 ± 10.60ml/min/100g ;P＜0.05,差异有统计学意义;而左耳低频、中频、高频声音刺激下右侧颞叶CBF值78.17±9.84ml/min/100g, 74.69±10.57ml/min/100g,74.51±14.79ml/min/100g,高于相同频率刺激下左侧颞叶CBF值73.53±10.07ml/min/100g, 70.00±10.62ml/min/100g,70.03±15.31ml/min/100g,P＜0.05,差异有统计学意义;双侧语音刺激下左、右两侧的CBF值分别为75.64±8.72ml/min/100g、75.52±8.93ml/min/100g,P＞0.05,差别无统计学意义.结论 3D ASL序列可以无创性并反复进行听觉皮层的CBF值测量,并能反映不同频率声音刺激下左右双侧听皮层CBF值的差别.
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听觉功能MRI研究的实验设计
目的 探讨听觉fMRI研究的有效数据采集方式.方法 对13例健康年轻受试者分别采用纯音及调幅音两种听觉刺激条件,刺激分别采用组块和事件相关设计进行听觉呈现,以比较连续及稀疏两种采集方式下听觉皮层的fMRI响应,运用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位,并分析两种不同实验数据采集方式下听觉皮层激活的差异.结果 调幅声较纯音更易激发听觉皮层的激活;两种刺激条件下,稀疏采集时听觉皮层的fMRI响应明显多于连续采集,比较听觉皮层各区,以初级听觉皮层fMRI响应为著.结论 调幅音是听觉fMRI研究中的合适刺激;稀疏采集方式有助于克服环境噪声的负面影响,结合物理衰减方法,可实现听觉功能的fMRI研究.
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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.
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手语在聋人听觉皮层可塑性中的作用的磁共振成像研究
手语是一种动态的视觉-空间语言,是聋人的主要交流手段.听觉皮层在高级认知功能特别是语言加工中具有重要作用,聋人在听觉皮层发生了跨通道的可塑性变化,手语对这种可塑性的变化具有重要的影响,无创性磁共振成像技术为考察这种影响提供了极好手段.本文主要综述了手语者听觉皮层结构改变的研究,和手语使用及其习得时间对听觉皮层功能可塑性影响的相关研究进展.
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体感刺激激活人脑听觉皮层
目的 初步探讨体感刺激是否可以激活听觉皮层,为听觉皮层作为多重感觉皮层提供证据.方法 5例颞叶占位的患者术中暴露颞上回后,分别接受声音( 100 dB)和体感刺激,通过光学成像在红光下(610±10)nm观察初级、次级听觉皮层(BA41、42)反射内源光信号变化特征.结果 红光(610±10) nm下我们观察到听觉刺激后听觉皮层(BA41、42)明显激活(n=5),体感刺激后可观察到和听觉刺激时相似区域的激活,且响应的方式与听觉刺激无明显差异(n=4).结论 体感刺激可激活听觉皮层,这可能是听觉皮层作为多重感觉皮层的一个证据.
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苯巴比妥对豚鼠听觉间隔响应的影响
目的 探讨苯巴比妥(pentobarbital,PB)对豚鼠下丘(inferior colliculus,IC)和听皮层(auditory cortex,AC)间隔响应阈值、幅值及潜伏期的影响.方法 在豚鼠IC和AC分别埋植慢性电极,比较清醒和两种剂量(20 mg/kg和40 mg/kg)PB麻醉状态下的间隔响应阈值、幅值和潜伏期.结果 PB使间隔响应阈值升高,其中对AC的影响大于IC.在IC,只有大剂量PB使间隔响应阈值升高;而在AC,两种剂量PB均使间隔响应阈值升高.PB还对豚鼠IC和AC阈上间隔响应的潜伏期和幅值产生不同的影响.结论 PB可降低豚鼠以间隔响应阈值为代表的时间分辨率.
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外周听觉改变致听皮质突触N-甲基D-天冬氨酸受体亚基表达变化
目的 观察听觉剥夺后重塑模型中听皮质突触N-甲基D-天冬氨酸受体亚基(N-methyl-D-aspartate receptor subunit 2B,NR2B)表达变化.方法 采用清洁级SD大鼠90只,分成听觉剥夺组、听觉剥夺后重塑组及对照组,Optiprep沉降梯度超速离心从初级听皮质提取高度纯化的突触体后,采用Western blotting蛋白质印迹检测技术对生后听觉剥夺14天组、28天组、42天组、听觉剥夺7天后再给予纯声暴露的各实验组听皮质突触体NR2B表达进行比较.结果 听觉剥夺使生后14天组和28天组动物听皮层NR2B表达水平明显下降(P<0.05),听觉剥夺7天后再给予纯声暴露则又使NR2B表达水平明显提高(P<0.05),呈现双向调节趋势.听觉剥夺和纯声暴露对生后42夭组成熟大鼠听皮层NR2B表达不再产生明显调节作用(P>0.05).结论 在大鼠生后发育关键期,听觉剥夺、可改变听皮层NMDA受体NR2B蛋白表达水平;为研究感觉功能发育可塑性机制提供了重要实验资料.
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84例唇腭裂患者听觉失匹配负波的研究
目的 对纯音测听(pure tone audiometry,PTA)、听性脑干反应(auditory brain stem response,ABR)正常的唇腭裂患者行听觉失匹配负波(auditory mismatch negativity,AMMN)检查,并与健康正常人对照,判断唇腭裂患者听觉皮层的功能状态,为探讨其言语功能障碍机制提供理论依据.方法唇裂伴有腭裂(Cleft Lip and Palate,CLP)39例,单纯唇裂(Cleft Lip,CL)28例,单纯腭裂(Cleft Palate,CP)17例,健康志愿者(正常组)39例(纯音测听、听性脑干反应均正常)分别行AMMN检查,比较各组间潜伏期及波幅的差异.结果CP组AMMN潜伏期较正常组、CL组显著延长(P<0.05),CP组潜伏期较CLP组无明显差异(P>0.05);CLP组潜伏期较CL组、正常组显著延长(P<0.05);CL组潜伏期与正常组无明显差异(P>0.05).各组间AMMN的波幅无明显差异(P>0.05).结论CP及CLP患者听觉皮层的功能可能存在异常,可能为导致其言语功能障碍的一个原因,但仍然需要结合其言语识别能力、言语功能评定、磁共振(magnetic resonance,MR)、功能性磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)加以进一步研究.
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单侧感音神经性耳聋患者低频振幅功能磁共振研究
目的：应用低频振幅分析方法来观察长期右侧感音神经性耳聋患者静息态脑功能磁共振的改变。方法采集19例中重度右侧感音神经性耳聋患者以及20名正常听力志愿者的静息态磁共振血氧水平依赖（blood oxygenation level dependent，BOLD）数据采集，对BOLD数据进行后处理以获得低频振幅波动（amplitude of low-frequency fluctua-tion，ALFF）图像，并比较两组间ALFF信号的差异性。结果右侧耳聋组较正常听力对照组ALFF增加且差异具有统计学意义（P＜0.05，AlphaSim校正）的脑区包括在双侧颞上中回（双侧颞横回与双侧颞极）、双侧岛叶、双侧钩回、右海马旁回以及小脑前叶。右侧耳聋组较正常听力对照组ALFF减低且差异具有统计学意义（P＜0.05，AlphaSim校正）的脑区包括右侧颞中回后部。结论右侧感音神经性耳聋患者相关脑区的脑功能活动水平与正常听力人群的不同提示了耳聋后脑代偿性功能改变的存在。
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fMRI在感音神经性听力损失听觉皮层评估中的应用
功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）是通过检验血流进入脑细胞的磁场变化而实现脑功能成像的一项新技术，它能给出更精确的结构与功能关系。目前对感音神经性听力损失的听觉皮层的研究已成热点，fMRI在一定程度上可作为有效的手段评估听觉皮层的功能。本文查阅资料，就fMRI在感音神经性听力损失听觉皮层评估中的作用做一综述。
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长期单侧耳聋患者大脑皮层功能MRI的重组
目的 研究长期单侧耳聋患者听觉皮层及相应脑区的功能活动,判断可能存在的功能重组.方法 收集2008年6月至2009年12月东南大学附属中大医院单侧重度耳聋患者23例(左、右侧聋各为15和8例)；匹配正常对照组15名.用健侧耳听觉任务的fMRI观察单(健)耳听觉任务下初级听觉皮层(PAC)激活体素的偏侧性指数(LI)及其他相关脑区的功能活动.结果 3例左耳聋及1名对照头动超过限度,数据舍去.对照组分析图表现为对侧听觉皮层激活优势,LI分别为97、100.单侧耳聋组分析图显示两侧PAC激活较为均衡,对侧优势减弱,LI分别为21.9、52.4.与正常对照组比较在PAC以外,单侧聋人还表现左侧额叶、双侧顶下小叶及左侧枕叶/楔前叶等脑区的激活增强,但也存在左侧颞上回的激活减弱.结论 长期单侧耳聋患者听觉皮层对侧优势的减弱和其他脑区的激活可提示两侧半球交叉抑制的减弱以及脑兴奋的泛化,可能是大脑适应性功能重组的表现；而左侧颞上回的活动减弱可能与其语言理解能力的下降有关.
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共调掩蔽释放效应的应用研究
共调掩蔽释放效应是指如果另一个掩蔽声和信号频率上的掩蔽声组成为相同的时间包络,在该信号频率上的掩蔽声中饰入一个可察觉的正弦信号可以通过在边频频率区域内同时出现的另一个掩蔽声,信号的可察觉阈提高.生理学研究发现一些神经相关的共调掩蔽释放.Ernst和Verhey发现在物理声学实验中共调掩蔽释放存在的区域与耳蜗核和基底膜神经相关的共调掩蔽释放的抑制区域相似[1].
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转录因子Egr-1参与长期性恐惧记忆和焦虑
锌指转录因子Egr-1在将细胞外信号和胞内基因表达的变化相耦联过程中发挥重要的作用.海马和杏仁体是记忆形成和储存的两个主要的脑区.在海马和杏仁体中,Egr-1可被长时程增强(long-term potentiation,LTP)和学习过程上调.在Egr-1敲除小鼠上观察到晚时相声音恐惧记忆受损,而短时的痕迹和场景记忆却不受影响;另外,在Egr-1敲除小鼠上,用thetaburst刺激杏仁体和听觉皮层所引起的突触增强被明显减弱或完全阻断.因此,我们的研究表明,转录因子Egr-1选择性地在晚时相听觉恐惧记忆中发挥作用.
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独立成分分析观察不同性别正常人静息态听觉网络差异
目的:应用独立成分分析方法观察正常人不同性别间静息态听觉网络的差异.方法:将40名健康受试者按照性别分为两组,采用独立成分分析方法提取每组受试者的静息态听觉网络,并进一步进行两组间分析.结果:两组受试者的静息态听觉网络包括双侧颞叶、岛叶及扣带回,不同性别之间静息态听觉网络的差异脑区主要包括左侧额中下回、左侧海马区及右侧颞上回.结论:独立成分分析法可满意观察静息态听觉皮层网络,正常人不同性别之间听觉网络差异可能与不同性别对周围环境的感知差异相关.
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听觉皮层网络老化的静息态功能磁共振成像研究
目的:利用静息态MRI功能连接的方法观察两组不同年龄人群听觉皮层与脑的正相关的功能连接,观察老化的影响.方法:选取A、B组不同年龄正常受试者各30例[年龄分别为(25.23±3.89)、(56.52±3.48)岁]进行静息态功能MRI数据采集,用功能连接的方法分别观察左右大脑听觉皮层与脑区不同的正相关功能连接脑图,并比较不同年龄间的差异.结果:A组受试者分别以双侧AⅠ区为种子点时,正激活的脑网络主要包含双侧颞横回、颞上回、岛叶、前扣带回及辅助运动区.B组受试者分别以双侧AⅠ区为种子点时,正激活的脑网络与A组类似,但是仍有差别,主要存在于岛叶、扣带回及辅助运动区.结论:不同年龄组以双侧AⅠ区为种子点的听觉系统的功能连接均主要局限于听觉系统之内,老化可对该网络产生影响.
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单侧感音神经性耳聋患者听觉皮层的BOLD-fMRI研究
目的 利用血氧水平依赖功能磁共振(BOLD-fMRI)成像技术,探讨单侧感音神经性耳聋患者听觉皮层优势半球的变化及可能存在的功能重组.方法 选取苇度单侧长期感音神经性耳聋患者21例(13例左耳聋,8例右耳聋),采用Sparse设计进行正弦调幅音(AM)任务下的fMRI数据采集,实验刺激为500 Hz的载波频率,8 Hz的AM,耳聋患者健耳呈现.采用1.5 T超导型MRI成像系统,采集脑部的BOLD-fMRI数据后,通过SPM2软件对数据进行统计学分析,得到脑功能活动的图像.结果 单侧长期感音神经性耳聋患者健耳给声,双侧听觉皮层均有激活,但仍为对侧半球优势.结论 听觉中枢具有可塑性,单侧感音神经性耳聋患者听觉皮层存在着结构重组.
关键词： 感音神经性耳聋 听觉皮层 血氧水平依赖功能磁共振成像 -
正常人听觉皮层BOLD-fMRI的研究
目的 利用血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent, BOLD)功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)(BOLD-fMRI)技术观察纯音刺激时正常人大脑两半球听觉皮层激活情况,对激活体积和信号强度进行定量分析,比较其差异.方法 15例健康志愿者行听觉刺激BOLD-fMRI检查.刺激声音为声强90dB、频率l000Hz的正弦波纯音脉冲.采用梯度回波平面成像(gradient echo planar imaging,GRE-EPI),快速采集全脑影像.所有数据均经统计参数图(statistical parametric mapping2,SPM2)软件离线后处理,获得听觉功能的解剖功能图、激活体积和信号强度.结果 15例健康志愿者纯音刺激时颞叶区均出现激活,颞上回激活率高,其次为颞中回、颞横回.刺激单耳时对侧听觉皮层激活体积和信号强度明显大于同侧(P＜0.01).结论 正常人纯音刺激单耳时一般都有双侧听觉皮层激活,对侧听觉皮层激活体积和信号强度明显大于同侧,表现为对侧半球传导优势.
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老年人中枢听觉系统的弥散张量成像研究
目的:结合听性脑干反应(ABR)及弥散张量成像技术对老年性聋患者中枢听觉系统进行分析,探讨老年性聋中枢听觉系统的微观结构改变.方法:选择老年性聋患者25例(老年性聋组)、老年听力正常者8例(老年听力正常组)及听力正常健康青年人15例(对照组),应用ABR检测高声强刺激后双耳Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ波潜伏期及Ⅰ-Ⅵ波间期,比较三组之间ABR的各波潜伏期及Ⅰ-Ⅵ波间期的差异.用弥散张量成像技术检测二组左右侧下丘及颞横回的各向异性分数(FA)值,比较下丘及颞横回左右侧FA值的差异及三组之间下丘及颞横回FA值的差异.结果:老年性聋组、老年听力正常组及对照组组内比较显示,左侧颞横回FA值与右侧有明显差异(P＜0.05),左右两侧ABR各波潜伏期、波间期及下丘FA值差异无统计学意义(P＞0.05).三组组间比较显示,老年听力正常组和老年性聋组ABRⅠ、Ⅲ、Ⅵ波潜伏期较对照组明显延迟(P＜0.05),老年性聋组较老年听力正常组Ⅵ波潜伏期延长(P＜0.05),三组的Ⅰ-Ⅵ波间期未见明显差异(P＞0.05).老年听力正常组和老年性聋组下丘FA值明显低于对照组(P＜0.05),而老年性聋组与老年听力正常组下丘FA值差异无统计学意义(P＞0.05).老年性聋组颞横回FA值＜老年听力正常组FA值＜对照组FA值(P＜0.05).结论:随着年龄的增长,中枢听觉系统神经纤维存在微观结构破坏;其中听觉皮层纤维结构破坏在老年性聋中表现更明显.
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静息态功能磁共振成像观察右侧突发性聋患者听觉皮层的功能连接
目的:利用静息态功能磁共振成像(fMRI)功能连接的方法观察右侧突发性聋患者听觉皮层与脑的正相关的功能连接.方法:选取12例右侧突发性聋患者进行静息态fMRI数据采集,用功能连接的方法观察右侧突发性聋患者左右大脑听觉皮层与脑区不同的正相关功能连接脑图,同时匹配正常听力组比较其差异.结果:当右侧突发性聋患者的有效数据分别以双侧AⅠ区为种子点时,正激活的脑网络主要包含双侧颞横回、颞上回、岛叶、扣带回及辅助运动区,正激活的脑网络类似于正常人,但两者之间有差别.结论:右侧耳聋以AⅠ区为种子点的听觉系统的功能连接仍主要局限于听觉系统之内,但是局部听觉皮层可发生功能重组.
