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  • 脑白质疏松相关认知障碍患者的静息态脑网络及格兰杰因果连接

    作者:石庆丽;张玉梅;陈红燕;白丽君

    目的 使用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)观察认知正常和存在轻度认知障碍(MCI)的脑白质疏松(LA)患者的静息态脑网络(RSNs),进一步使用格兰杰因果分析法(GCA)分析网络之间的功能连接,并与正常人进行比较.方法 选取年龄40~80岁的LA-MCI患者34例,LA认知正常患者15例,正常人33例.行rs-fMRI扫描,独立成分分析法分离功能脑网络,两样本t检验比较各组间脑网络活动性.GCA分析相关RSNs之间的功能连接关系.结果 共得到8个RSNs:默认网络、运动网络、内侧视觉网络、外侧视觉网络、右侧记忆网络、左侧记忆网络、听觉网络和执行网络,三组间不同脑区激活程度不同.三组内部不同脑网络间功能连接模式存在一定差异.结论 LA患者脑网络成分随着疾病进展而变化,RSNs早期出现网络成分变化及激活程度下降;随着认知障碍程度增加,激活程度进行性下降,并出现脑网络之间连接方向和连接强度的变化和重建.

  • 基于格兰杰因果的精神分裂感觉门控P50脑网络研究

    作者:祖红月;王索刚;谭淑平

    目的从多通道脑电的功能连接角度,研究精神分裂患者在感觉门控状态下的脑网络连接特性.方法采集10例精神分裂症患者和10例正常受试者的听觉条件测试范式下的脑电数据,利用基于频域格兰杰因果分析的定向传递函数计算各导联间的因果连接矩阵,构建出各频段的功能网络.计算每位受试者的信息流增益并运用图论的方法比较了两组间的差异.结果在high-beta和gamma频段,精神分裂组的DTFmeam显著高于对照组(P <0.001),精神分裂组的聚类系数显著高于对照组(high-beta,P<0.001;gamma,P<0.01),精神分裂组的全局效率显著高于对照组(P <0.001),精神分裂组的信息流增益与对照组相比存在差异.结论精神分裂患者在感觉门控过程中因果网络在high-beta和gamma频段存在着过连接现象,表明脑区间的连接出现异常.

  • 有效连接分析在脑功能磁共振数据中的发展和应用

    作者:陈富琴;张俊然;蒋小梅;张坤

    大脑是一个高度复杂的神经网络系统,随着磁共振成像技术的快速发展,目前研究逐步深入到人类大脑并行神经网络和不同脑区间的信息流,以更全面深入地探索脑功能机制.有效连接分析是近年来在脑功能网络方面的一个研究热点.对人脑功能网络进行有效连接分析,可能对神经精神疾病的病理机制和脑功能异常状态下的功能逻辑有着更好的理解.本文着重对有效连接的几种经典方法(包括结构方程模型、多变量自回归模型、格兰杰因果分析和动态因果模型)的算法原理、存在的问题、算法比较、新发展及在大脑功能磁共振成像数据中的应用做简要介绍.

  • 脑震荡后综合征患者注意网络与默认网络的功能连接和因果连接的改变

    作者:江录伟;钱若兵;傅先明;张祎鸣;张栋;夏春生;彭楠;林彬;牛朝诗;汪业汉

    目的 探讨脑震荡后综合征(PCS)患者注意网络与默认网络的功能连接与因果连接的改变,从脑网络角度评价PCS患者注意功能损伤的机制. 方法 选择自2015年1 1月至2016年10月安徽医科大学附属省立医院神经外科门诊收治的轻度颅脑损伤患者23例为试验组,同期招募的年龄、性别、受教育程度与试验组相匹配的正常被试21例为对照组.采集2组被试静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)数据,运用独立成分分析(ICA)方法找出2组被试注意网络与默认网络的功能连接改变脑区并进行比较分析.同时运用格兰杰因果分析(GCA)方法分析比较2组被试注意网络与默认网络的因果连接变化. 结果 ICA方法发现PCS患者功能连接发生减弱的脑区包括:背侧注意网络中左侧额眼区、双侧顶内沟;腹侧注意网络中双侧颞顶联合区、双侧腹侧前额叶;默认网络中双侧内侧前额叶,功能连接发生增强的脑区为默认网络中双侧楔前叶.运用GCA方法对这些差异性脑区进行分析后发现:左侧额眼区至左侧顶内沟和左侧楔前叶的因果连接以及左侧颞顶联合区至左侧楔前叶的因果连接增强,而左侧顶内沟和左侧楔前叶至左侧额眼区的因果连接以及左侧顶内沟至左侧内侧前额叶的因果连接减弱,差异均有统计学意义(P<0.05). 结论 (1)静息态下PCS患者注意网络的功能连接显著降低,可能是引起其注意功能损伤的脑网络基础.(2)注意网络至默认网络的因果流明显增加,这些改变可能与PCS患者通过拮抗作用抑制默认网络的激活以补偿注意功能的损伤相关.

  • 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

    作者:周福庆;庄莹;龚洪翰;占洁

    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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