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基于静息状态的功能磁共振成像
基于静息状态的功能磁共振成像已经成为当前人脑功能研究的重要手段之一.本文首先介绍了基于静息状态功能磁共振成像人脑功能研究的历史和现状,包括对正常人脑功能的研究和对病理状态下的人脑功能异常研究.然后介绍了基于静息状态功能磁共振成像的两种主要的数据分析方法:功能连接分析和慢波振荡特性分析.
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基于Granger因果性的功能磁共振成像对内侧颞叶癫痫活动的研究
在内侧颞叶癫痫(mTLE)中,内侧颞叶与皮层及皮层下结构参与了癫痫活动的起源与传播.基于Granger因果性(GC)检验方法,对脑电联合功能磁共振(EEG-fMRI)数据进行分析,研究内侧颞叶在mTLE中的作用.以内侧颞叶激活区域为参考区域,计算参考区域与大脑其余每个体素点之间的Granger因果关系,并映射到全脑,形成Granger因果图(GCM).结果表明,内侧颞叶将癫痫活动传播到外侧颞叶、额叶、顶叶及丘脑等区域,同时受到脑岛、壳核以及丘脑等区域脑活动的影响,提示内侧颞叶在mTLE痫样发放的传播环路中具有关键作用.
关键词： 内侧颞叶癫痫 Granger因果性 间期痫样发放 效应连接 -
精神分裂症患者任务正激活网络效应连接的初步探索
目的 探讨精神分裂症患者在工作记忆任务状态下和静息状态下,任务正激活网络(突显网络、中央执行网络及背侧注意网络)的效应连接特点.方法 纳入42例精神分裂症患者及43名健康对照,运用基于频谱的动态因果模型分析方法(spectral dynamic causal modeling,spDCM),使用任务态下激活差异显著脑区提取突显网络、中央执行网络及背侧注意网络的感兴趣区种子点,分析上述脑网络在任务和静息态下的效应连接情况;并对存在差异的连接与临床症状及工作记忆表现进行多元线性回归分析.结果 在静息状态下,患者背侧注意网络中的左侧额动眼区(后验参数=-0.25)及左侧顶上小叶(后验参数=-0.16)的自连接减弱,而突显网络中的前扣带回到左侧额动眼区兴奋性连接增强(后验参数=0.17);在任务状态下,患者左侧额动眼区自连接减弱(后验参数=-0.16),中央执行网络中的背外侧前额叶皮质(后验参数=0.20)自连接增强.相关分析结果显示,上述差异连接与健康对照的工作记忆成绩[R2=0.22,F(2.42)=5.84,P=0.006]以及患者的临床症状评分[R2=0.19,F(3.38)=3.12,P=0.040]相关.结论 不同状态下的任务正激活网络中,精神分裂症患者均存在异常效应连接.
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脑连接功能成像研究新进展
人类大脑是一个复杂而高效的网络系统,负责不同功能的脑区基于分离和集成的原则构成了这个网络,从而完成对内部功能的协调,以及对外部世界的监控与响应.脑的结构组织所体现的功能特征主要表现在功能分区与功能整合上,不同功能脑区之间协调工作,构成一个脑的拓扑网络,称为脑连接(brain connectivity,BC)[1].近年来,功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)作为一种无创性脑成像技术在脑功能研究中发挥了重要作用.本文重点综述了fMRI研究脑连接的基本原理和新进展.
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Granger因果检验对创伤后应激障碍杏仁核效应连接网络的研究
目的：探讨创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder ，PTSD）患者杏仁核与全脑其它脑区间效应连接的改变。方法对经历汶川大地震的57例PTSD患者及77例对照行静息状态下的功能磁共振扫描，采用Granger因果（granger causality ，GC）检验方法分析双侧杏仁核与全脑其它脑区间影响的因果关系，进行组间比较并计算患者的临床用 PTSD诊断量表（clinician-Administered PTSD Scale ，CAPS）评分和异常脑区GC平均值的相关性。结果与对照组相比，PTSD患者杏仁核对内侧额回、扣带回、额上回、额下回、颞上回、颞下回和壳核的影响减弱，对海马和海马旁回、楔叶、楔前叶、丘脑的影响增强；而内侧额回、额中回、颞上回、颞中回、岛叶和壳核对杏仁核的影响减弱，楔叶、楔前叶和海马旁回对杏仁核的影响增强。PTSD患者的CAPS评分与杏仁核对颞上回和颞下回，额中回对杏仁核的影响呈负相关；而与杏仁核对楔前叶的影响呈正相关。结论 PTSD患者杏仁核与全脑其它脑区间的效应连接存在广泛异常，且与患者的症状严重程度相关。
关键词： 创伤后应激障碍 效应连接 Granger因果分析 杏仁核 -
复发缓解型多发性硬化患者默认网络效应连接的格兰杰因果分析
目的 采用基于感兴趣区的二变量系数为基础的格兰杰因果分析方法对复发缓解型多发性硬化(RRMS)患者默认网络(DMN)的效应连接改变进行研究. 方法 选择自2010年6月至2012年12月期间在南昌大学第一附属医院神经内科就诊的RRMS患者24例为RRMS组,同期24例年龄、性别相匹配的健康志愿者为健康对照组,采集2组成员静息态功能磁共振(rs-flMRI)和T1薄层MRI数据.使用rs-fMRI数据处理助手(DPARSFA)进行数据的预处理,以后扣带回为种子点分别构建2组的DMN,选取其6个主要成份为感兴趣区,使用rs-fMRI数据分析工具包(REST)内置的格兰杰因果分析方法计算DMN主要成份间的效应连接,比较效应连接差异并与临床参数如临床扩展残疾量表(EDSS)、同步听觉连续加法测验评分(PASAT)、修订的疲劳影响量表(MFIS)、脑实质分数(BPF)和T2可见病灶体积进行相关性分析. 结果 与健康对照组比较,RRMS组双侧顶下叶(IPL)之间的效应连接差异存在统计学意义(t=3.071,P=0.004),同时效应连接方向发生改变;RRMS组左侧IPL和右侧颞中回(MTG)之间的效应连接差异存在统计学意义(t=2.053,P=0.046),同样存在效应连接方向的改变;RRMS组左侧IPL和右侧IPL间、左侧IPL和右侧MTG间的效应连接系数分别与EDSS呈正相关(r=0.410,P=0.045;r=0.470,P=0.020),与PASAT、MFIS、BPF及T2可见病灶体积之间均无显著相关(p＞0.05). 结论 患者左侧IPL的信息流出(向右侧IPL、右侧MTG)增加是一种无效功能代偿.
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左侧额下回与辅助运动区在词语联想任务中的效应连接分析
目的 采用动态因果模型(dynamic causal model,DCM)研究左侧额下回与辅助运动区(supplementary motor area,SMA)在执行词语联想任务时的效应连接方式.方法 采用GE 1.5T Twin speed磁共振扫描仪对18例(男9例,女9例)健康被试者行功能磁共振扫描,实验内容为组块设计的词语联想任务.采用SPM8软件进行数据处理,根据激活结果分别选取每一被试者的左侧额下回和SMA,提取2个脑区的时间序列,然后在SPM8的DCM模块中进行建模和评估,后对入组的所有被试者进行组水平的贝叶斯模型选择,并计算相应的统计学参数.结果 18例中有1例因激活体积太小被排除,入组共17例(男8例,女9例).经贝叶斯模型选择后得到优模型,即SMA对左侧额下回有正的有效连接,而左侧额下回对SMA有负的有效连接,任务对SMA是正性作用,而对左侧额下回到SMA的连接为负性调制.结论 在执行词语联想任务时SMA主要通过与左侧额下回之间的正向效应连接发挥始动作用,而左侧额下回对SMA有负反馈作用,但这一作用受到任务的负性调制.
