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咀嚼运动中大脑激活区域的功能性磁共振研究
咀嚼运动是人体一项非常重要的功能,除了与人体的进食、消化有重要关系外,还可以增加大脑相应区域的血流和激活程度,提高人体的认知、记忆等功能[1-2].咀嚼运动具有节律性和半自律性,基础节律由位于大脑网状结构的中枢模式发生器(central pattern generator)控制,大脑的高级中枢如大脑皮层、下丘脑、小脑等也参与了咀嚼运动的调控[3-4].功能性磁共振技术(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是研究脑功能常用的技术之一,它具有无创性、准确定位等优点,Onozuka等[5]2002年第一次将功能性磁共振技术用于咀嚼功能与脑功能关系的研究.本研究从自然牙列咀嚼运动时大脑皮层的激活区域、义齿修复后咀嚼运动时大脑皮层激活区域、不良咀嚼习惯患者咀嚼运动时大脑皮层激活区域3个方面,对采用功能性磁共振技术确定的相关咀嚼运动大脑激活区域进行阐述.
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科学家"看到了"大脑中的爱情
爱情是什么?这个"永恒的"问题有了"确切的"答案.一个由神经科学家、人类学家和社会心理学家共同组成的研究团队,使用功能性磁共振(fMRI)对17名热恋者的大脑进行了观察和研究.他们终得出的答案有些出人意料:爱情是一种获得奖赏的动机.
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针刺神门穴和养老穴激活不同脑功能区的功能性磁共振成像研究
目的:通过功能性磁共振成像(fMRI)来了解针刺神门穴和养老穴的脑激活区情况.方法:选取健康青年志愿者12例,采用组块模式(静息阶段与刺激阶段交替出现,重复3次,分为3个组块),手法捻转行针针刺右侧的神门穴或养老穴(捻转角度180°,频率1.5 Hz).评价针刺的感觉,使用SPM 2对扫描后图像进行后处理以观察激活图、激活区的差别,并观察安全指标.结果:针刺捻转时,操作者指下均有得气感,所有受试者也均有"酸、麻、重、胀"的得气感.在校正像情况下(组分析,FWE,0.05,K≥10),神门穴主要激活了右侧额叶的中央后回BA 2、BA 1、BA 43,左侧额下回BA 47,其次为右侧项叶的顶下小叶BA 40、右侧额叶的额下回BA 44、左侧颞叶的颞上回BA 22、右侧脑岛BA 40;养老穴主要激活了左硕叶的顶下小叶BA40,右侧额叶的额下回BA 45、BA 46,其次为左侧颞中回BA 37、颞下回BA 37、额上回BA 10.结论:针刺神门穴和养老穴的激活脑区是不同的,可能与本经相关的经脉、脏腑联系密切相关.
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针刺左、右侧合谷穴脑功能偏侧性的fMRI研究
目的:利用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术探讨针刺左、右侧合谷穴是否存在脑功能偏侧性,为临床合谷穴左、右侧选择提供客观依据.方法:将80名健康受试者随机分为针刺左侧合谷穴组(左侧针刺组)和针刺右侧合谷穴组(右侧针刺组),分别针刺左侧和右侧合谷穴.针刺得气后,采集两组的任务态fMRI数据,并利用功能性神经影像分析软件(analysis of functional neuroImages,AFNI)程序进行两组组内和组间分析.针刺后记录受试者的针刺感觉并统计两组针刺感觉量表(the MGH acupuncture sensation scale,MASS)指数.结果:两组间MASS指数比较差异无统计学意义(P＞0.05);左侧针刺组主要表现为右侧大脑的信号增强,右侧针刺组显示双侧的大脑均有广泛信号变化;左侧针刺组与翻转后的右侧针刺组组间分析显示两组间存在差异脑区.结论:针刺左、右侧合谷穴的中枢效应不对称,存在右侧大脑半球的功能偏侧性;右侧大脑半球的岛叶和扣带回可能是针刺合谷穴发挥效应的关键脑区.
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功能性磁共振研究针刺镇痛机制的系统评价
目的:关于针刺镇痛机制的功能性磁共振研究较多,但由于功能性磁共振成像具有高敏感性,受影响因素多,使得单一试验的结果并不完全可靠,故以Meta分析的方法更系统全面地描绘针刺镇痛对大脑脑区的影响.方法:数据库检索Pubmed、CENTRAL、EMBASE.con、Cochrane中心等多个国内外数据库,检索时限均从建库开始至2015年2月15日.收集基于疼痛状态(无论病理性疼痛或者疼痛模型)的针刺镇痛fMRI研究,使用Ginger-ALE 2.3软件计算脑区ALE分布图.结果:共有9篇文献纳入研究共197个受试者.Meta分析显示,疼痛状态针刺刺激激活脑区共提取9个试验82个坐标,岛叶、屏状核、舌回、顶下小叶、前扣带回、颞中回激活增加;疼痛状态针刺刺激负激活脑区共提取9个试验48个坐标,角回、扣带回激活降低,余分组分析比较差异无统计学意义.结论:本研究通过对既往研究Meta分析认为,针刺镇痛通过岛叶、前扣带回、后扣带回这些大脑的重要位点,改变疼痛矩阵、边缘系统、默认模式网络等区域网络的功能,从而实现其针刺镇痛的效果.
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足三里穴与脑功能相关性研究概况
足三里穴取穴方便、作用广泛,是治疗中枢神经系统和消化系统病变的常选穴位.通过对近10年相关文献的收集与整理,分别从磁共振成像技术和分子生物学水平探讨针刺足三里穴的中枢作用机制,分析足三里穴与脑的相关性,为进一步深入揭示针刺足三里穴的神经生物学基础提供思路和方法.
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经历丧子事件所致创伤后应激障碍患者的脑结构磁共振研究
目的:探讨经历丧子这一特殊创伤性事件后出现创伤后应激障碍(PTSD)患者脑内结构形态学的改变.方法:选取经历过丧子事件所致PTSD的患者15例(PTSD组)和性别、年龄、受教育程度均与PTSD组相匹配的正常健康人15例(对照组),在取得知情同意后进行功能性磁共振脑扫描,采用基于体素的形态学测量方法(VBM)对图像进行后处理,比较两组脑结构中灰质、白质体积的异同.结果:以性别、年龄、全脑体积作为协变量,使用Matlab 7.1及SPM 5软件包来分析处理高分辨率的MRI结构图,定量检测脑结构组织成分的浓度;分析发现PTSD组患者与对照组相比,右侧中央前回的皮质运动前区(t=3.88,Z=3.44)、右侧额中回(t=3.95,Z=3.49)、左侧楔前叶(t=4.44,Z=3.83)、右侧丘脑背内侧核(t=4.10,Z=3.60)的灰质体积有明显缩小,差异均具有显著统计学意义(P ＜0.001),两组其他脑区的灰质或白质体积的差异无统计学意义.结论:PTSD组患者的右侧中央前回的皮质运动前区、右侧额中回、左侧楔前叶、右侧丘脑背内侧核的灰质体积较正常对照组有明显缩小,提示这些脑区的结构存在病理性改变.
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视运动功能的功能性磁共振研究
视觉是人类感知世界、认识世界的主要途径.视觉运动的脑机制目前尚未完全明确.近年来,利用正电子发射断层(PET)、功能性磁共振(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)等高科技成像技术,人们不仅研究了人脑视觉的解剖结构,还对视觉的功能活动区进行了测量.
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踝关节背屈和跖屈的脑功能成像研究
目的检测参与踝关节背屈和跖屈运动的脑区.方法健康受试者6人,分别进行踝关节背屈和跖屈运动,同时用1.5 T fMRI行头颅扫描.结果踝关节背屈运动时脑部兴奋区为双侧第1躯体运动皮质(MⅠ)和第1躯体感觉皮质(SⅠ)(对侧大脑半球兴奋区域面积大于同侧),双侧主要视区及小脑蚓;抑制区为19区、20区和39区.跖屈运动时兴奋区为对侧第2躯体运动区(MⅡ)、纹状体及同侧补充运动区(SMA)、边缘系统;抑制区域为双侧中央前回和中央后回中上部位、顶上小叶和顶下小叶以及前额皮质.结论大脑对踝关节背屈和跖屈运动控制的成分不完全对等.
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采用独立分量分析观察经皮穴位电针刺激对脑功能的影响
目的 使用独立分量分析方法探索督脉穴位经皮电刺激对脑功能的影响.方法 使用1.5T GE Signa Excite核磁成像仪对一位女性脑外伤患者进行BOLD成像.采用组块设计,静息期与刺激期交替,组块长度均为30 s.数据处理采用GIFT、SPM5和MRIcro软件进行,并将独立分量分析与SPM软件处理的结果进行比较.结果 采用GIFT中的扩展Infomax算法进行独立分量分析,显示有13个独立成分,每一独立成分包含一空间图和相应的时间变化曲线.任务相关性独立成分的空间激活图与SPM5的分析结果类似,但并不完全相同.此外,这些任务相关性独立成分的时间曲线与SPM所用的经典血流动力相应函数模型的形状并不一致.结论 在使用模型依赖的数据分析方法如SPM之前,可以使用独立分量分析探索fMRI数据并获得先验知识.
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脑卒中后神经网络损害与下肢步行功能结局的关系
目的:应用功能性磁共振(fMRI)研究脑卒中后神经网络受损情况,应用三维运动分析对比下肢步行功能改变结局的关系.方法:11例亚急性期脑梗死患者接受功能性磁共振(fMRI)的弥散张量成像(DTI)和扩散加权成像(DWI),并做三维步态检查,比较中枢神经损伤与肢体运动改变的关系.同时还应用量表对入组患者进行肢体运动功能、平衡及生存质量进行评估.结果:脑卒中患者皮质脊髓束皮质放射纤维部分各向异性(FA)值患侧明显小于健侧(P＜0.05),而表观扩散系数(ADC)两侧差异无显著性.脑卒中患侧FA值与患侧步时相关系数为0.615,存在正相关关系(P＜0.05).运动功能结局的分析显示FA与步时相关.FA值与各项量表评分无明显相关性.结论:脑卒中后皮质脊髓束的受损可一定程度由FA值反映,对监测其病程有一定价值,而ADC结果则没有显著性意义.
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颅脑损伤患者执行功能障碍的研究
研究显示脑损伤患者执行控制功能存在障碍.目前,有关脑损伤患者记忆障碍的研究大多应用威斯康星分类卡片测验进行初筛,采用功能性磁共振(fMRI)检测相应脑区代谢或血流情况加以相应的机制探讨,二者结合极大地推动了脑损伤后工作记忆,尤其是执行功能障碍的相关研究.
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动态功能性磁共振成像在强制性使用运动疗法治疗脑卒中上肢偏瘫中的应用研究
目的:对1例脑卒中上肢偏瘫患者进行强制性使用运动疗法治疗,同时连续进行动态功能性磁共振成像观察,以探讨大脑功能重组与功能恢复之间的相关性.方法:对患者进行2周的强制性使用运动疗法治疗,使用夹板限制健侧上肢活动2周,每天保持6小时的患侧上肢训练.在治疗前1天、治疗后当天、治疗后2周分别在患者对指运动时进行功能磁共振扫描.结果:与治疗前基线相比,患者上肢CarToll评分提高29.1%,金子翼评分提高184%,3个月后随访,Carroll上肢功能评分提高30.6%,金子翼上肢功能评分提高26.2%.对健手限制2周后,其运动功能没有下降.在治疗前,患手运动时使用功能磁共振扫描可以发现对侧中央前后回、对侧额叶前部、同侧大脑皮层中央前回激活;健手运动时,以对侧中央前后回兴奋为主.经过强制性使用治疗后,患手运动时同侧和对侧大脑皮层广泛的激活,健手运动时,大脑对侧中央前后回的兴奋区域明显变小;治疗结束2周后,患侧上肢运动时,患手运动时其同侧和对侧大脑皮层广泛的激活的现象明显降低,激活区集中在对侧的中央前后回,在健手运动时,又重新恢复对侧中央前后回兴奋区域.结论:强制性使用运动疗法可明显提高脑卒中患者上肢运动功能,使用功能性磁共振证明这种变化与大脑可塑性改变相关联,同时限制健侧肢体活动不会影响其运动功能,大脑激活区域的变化为一过性改变.
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脑卒中后运动功能康复机制的影像学分析:1例报告
本研究利用功能性磁共振 (functional magnetic resonance imaging,fMRI)观察脑卒中后运动功能恢复过程中脑皮质功能改变的规律及其与康复效果间的关系.动物实验证实,脑皮质感觉及运动代表区域受损后发生显著的重塑现象[1].本研究对1例脑卒中患者康复治疗前后肘关节被动活动时fMRI情况进行了比较观察.
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重复伤害性电刺激下大鼠脑功能性磁共振成像的变化
目的:观察重复伤害性电刺激下大鼠脑功能磁共振成像的变化.方法:健康清洁级SD大鼠24只,麻醉后行4个相同时间段的左前爪重复伤害性电刺激(分别为A、B、C、D,刺激间期为10 min)；刺激期间予脑功能磁共振成像扫描,用统计参数法行图像分析不同时间段伤害性电刺激下脑功能成像的变化.结果:不同时间段刺激鼠左前爪激活数目情况:D时间段的总的激活数目显著低于A、B、C时间段,差异有统计学意义(P＜0.05)；C时间段总的激活数目显著低于A、B时间段,差异有统计学意义(P＜ 0.05).A、B、C、D时间段伤害性电刺激大鼠均存在明显的局部脑区的血氧水平依赖(blood-oxygenation level-dependent,BOLD)信号的强烈变化,主要激活脑区包括:伏膈核(accumbens nucleus,Acb)、右侧初级感觉皮质(primary somatosensory cortex,SI)、右侧腹后外侧丘脑核(ventral posterolateral thalamic nucleus,VPL)及后扣带回皮质(retrosplenial granular cortex,RSG);在重复伤害性电刺激后,中枢对电刺激引起的躯体感觉传导通路及加工网络的BOLD信号响应减弱.结论:重复伤害性电刺激后,大鼠脑功能成像显示激活脑区数目减少,伏膈核、右侧S1、VPL、RSG脑区激活体素减小,可能与中枢对伤害性刺激的调制有关.
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慢性疼痛性别差异的静息态脑功能成像研究
目的:对不同性别的慢性腰背部疼痛患者静息状态下的脑功能活动进行初步研究,探讨两者之间的差异.方法:对8例男性慢性腰背部疼痛患者及8例女性慢性腰背部疼痛患者进行功能磁共振成像(function magnetic resonance imaging,fMRI)扫描,采用局部一致性(regional homogeneity,ReHo)作为指标评价局部脑区的功能活动情况.结果:男性慢性疼痛组的右侧顶叶(顶上小叶、顶下小叶、楔前叶、中央后回)、右侧颞叶(颞上回、颞中回)、左侧额叶(额上回、额中回、额叶中内侧)、双侧楔前叶、双侧扣带回后部、右侧楔叶等脑区的ReHo值较女性慢性疼痛组升高;而男性慢性疼痛组的双侧小脑扁桃体、小脑山顶、小脑山坡、小脑蚓部等脑区的ReHo值较女性慢性疼痛组减低.结论:静息状态下不同性别的慢性腰背部疼痛患者之间的脑功能活动存在差异.
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手针、电针及经皮穴位电刺激调节人脑功能的功能性磁共振观察
目的:比较不同的针刺方法对人脑功能的调节作用.方法:16名健康成年被试(男8例),每名被试均参加4次实验,分别接受手针、电针、经皮穴位电刺激及触觉对照刺激,在刺激过程中同时进行功能性磁共振(血氧依赖水平,blood oxygen level dependent,BOLD)数据采集.结果:4种刺激均表现为对躯体运动感觉系统、岛叶和小脑的BOLD信号激活.此外,电针还表现为对边缘系统的BOLD信号的抑制,而经皮穴位电刺激则特异性地激活了基底核(P＜0.001,uncorrected, k＞ 22).结论:电针和经皮穴位电刺激可模拟手针对脑BOLD信号的调节作用,表明3者有其共性,又各具特色.其生理意义有待进一步阐明.
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功能性磁共振对颞叶癫痫手术的指导意义
癫痫(epilepsy)是一种常见的中枢神经系统疾病,是由于一侧或双侧大脑半球神经元异常增强同步化引起的短暂性脑功能障碍,临床表现为突然出现、反复发生的惊厥行为.发病率为0.5％～1.0％.目前对癫痫的治疗方法主要有药物治疗、手术治疗以及电刺激治疗.20％～25％的癫痫是药物难治性的,对于这些患者手术治疗成为重要的选择.而颞叶癫痫( temporal lobe epilepsy,TLE)是临床上常见的难治性癫痫,约占所有癫痫的65％ ～ 75％,其常见病因有海马硬化(hippocampal sclerosis,HS)、局限性皮质发育不良、脑肿瘤、脑内血管畸形以及脑梗死等,HS是成人TLE中常见的病理类型.
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焦虑障碍的功能性神经影像学研究进展
焦虑障碍是一组常见的精神障碍,终身患病率高达14.6%[1].根据美国精神障碍诊断与统计手册第4版,焦虑障碍包括广泛性焦虑障碍、惊恐障碍、社交焦虑障碍、强迫障碍和创伤后应激障碍等.近年来人们对焦虑障碍的病因及发病机制进行了一系列研究,尤其是功能性影像学技术对焦虑障碍脑血流和代谢方面取得了许多有益的结果,并越来越引起人们的关注.功能性影像学技术主要包括正电子发射断层扫描 (PET)、单光子发射计算机断层扫描 (SPECT)及功能性磁共振 (fMRI)等.现将近年来的有关文献综述于下.
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人脑对面部下颌区触觉刺激反应的脑功能成像研究
目的:观察面部三叉神经下颌支(V3)区触觉刺激引起的大脑中枢反应区.方法:选取8名健康志愿者,用棉签刺激右侧面部三叉神经下颌支区,采用触觉刺激减静息的组块设计方法,采集全脑血氧水平依赖对比的fMRI扫描数据.结果:组分析结果显示激活区:左侧前运动皮质(-60,-9,39)、岛叶/SII(-39,3,-3)、初级躯体感觉皮质(BA3)、海马、楔前叶、颞中回激活,右侧颞中回(54,-60,9)、额中回(42,9,42)、顶下叶(BA40)、壳核激活;前运动皮质和口腔躯体感觉皮层激活明显 T 值16.32.结论:面部V3区触觉刺激引起对侧初级、次级躯体感觉皮质及同侧躯体感觉相关皮层的激活,还引起其他相关脑区包括额叶、颞叶、枕叶的激活,这些脑区可能参与了面部触觉信息的加工.
