基于相邻数据依赖性的功能核磁共振混沌分析

为揭示大脑功能活动的非线性特征信息,进而全面揭示大脑内部活动机制,提出一种度量大脑功能活动的相邻数据依赖性(dependence of neighbor subseries,DN)分析方法.采用DN方法分析大脑功能磁共振数据,提取大脑功能活动的非线性特征信息,并将该方法应用于健康男性组与健康女性组大脑功能活动的比较,验证该方法的可行性、有效性.结果表明,较男性健康组,健康女性组在右侧眶部额下回、右侧脑岛、右侧海马、双侧前扣带和旁扣带脑回、左侧内侧额上回、双侧中央前回、双侧中央后回、右侧岛盖部额下回、左侧缘上回的DN值更高,并解释了这些差异可能与大脑结构上及行为和认知上的性别差异有关,通过对比,分析DN方法与局部一致性(regional homogeneity,Re Ho)方法确定的差异区域,发现DN方法可以提取Re Ho方法无法提取的大脑功能活动的非线性特征信息.在一定程度上,这说明将该方法应用于大脑功能活动的研究是可行的、有意义的.     

慢性吸烟者的脑静息态fMRI局部一致性研究

为了纵向研究慢性吸烟者在未戒烟和戒烟一段时间后静息态局部脑功能活动发生的变化,本文结合功能磁共振成像(fMRI)和局部一致性(ReHo)方法,对12名慢性吸烟的健康志愿者,在未戒烟和戒烟一周后的脑静息态扫描数据进行组内比较分析,结果:与未戒烟状态相比,吸烟者戒烟一周后额叶(左侧眶内额叶、右侧额中回、右侧背外侧额叶)、左侧楔前叶、左侧后扣带皮层、左侧楔叶和右侧初级运动皮层的ReHo显著降低;双侧颞上回、左侧距状裂沟回、左侧舌回、左侧梭状回、左侧海马旁回、右侧中央后回和左侧豆状壳核的ReHo显著增强。研究表明,慢性吸烟者在戒烟一周后上述脑区的神经元活动一致性发生了变化,这为ReHo应用于戒烟疗法提供了一定依据。     

静息态脑功能成像评价平衡针对正常人的中枢作用

目的:应用静息态脑功能磁共振成像技术,探讨平衡针的中枢作用机制.方法:选择10名健康志愿者,于针刺平衡针前后分别进行磁共振腩功能成像扫描,应用功能连接方法处理功能磁共振(fMRI)成像数据,针刺前后两组数据采用组间配对t检验统计分析.结果:针刺后的双侧颞中回、双侧眶上同、双侧尾状核头、双侧岛叶、左侧腹背侧核、双侧额上回...     

成人注意缺陷多动障碍额叶网络异质性

神经影像学研究表明注意缺陷/多动障碍(ADHD)与额叶-纹状体网络功能异质有密切关系。利用静息态功能磁共振数据,探讨成人ADHD组和健康对照组的功能连通性(FC)是否有差异。获取成人ADHD组(N=20)和健康对照组(N=20)的血氧水平依赖(BOLD)信号,以腹内侧前额叶皮质(vmPFC)为感兴趣区进行功能相关分析,使用皮尔森相关系数为衡量功能相关强度的指标。经两样本统计分析,成人注意缺陷多动障碍组左侧眶额叶、右后外侧前额叶皮层、角回与vmPFC正相关性较对照组均存在显著的增强(p<0.01,经Alphasim);成人注意缺陷多动障碍组较对照组右侧背外额中回与vmPFC负相关性有所下降(p<0.01,经Alphasim)。进一步证明了前额叶与其他脑区的连通性存在差异,成人ADHD前额叶默认网络存在功能失调。     

静息态脑区的活动特征研究

静息态脑区的活动处于一种相对稳定的状态。但是,静息态机能性磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)实验中,被试者可能会受到各种噪声的影响,因此,统计分析所得到的静息态脑区的活动强度和体素数都可能受此影响。为了更进一步研究静息态脑区的活动特点,分别对16名被试采集了8′14″的静息态fMRI数据,将这些数据按照时间等分为5个部分,对每个部分分别采用低频振幅方法进行分析。实验结果显示:楔前叶和后扣带皮层包含活动体素的个数随时间变化较小,处于一种相对稳定的状态;额内侧皮层和顶下小叶中活动体素个数随时间变化差异较大,处于不是很稳定的状态。实验结果表明,静息态脑区中,楔前叶和后扣带皮层对于外界噪声的干扰不敏感,额内侧皮层和顶下小叶对于外界噪声比较敏感。     

利用多模态光学脑成像研究前额叶静息态功能连接

多模态光学脑成像包括近红外光谱及漫射相关谱,前者探测大脑皮层的血氧代谢水平,而后者测量皮层的脑血流.皮层血氧代谢和血流是不同的两类血液动力学参量,可以从不同方面反映大脑的神经活动强度. 本研究利用多模态光学脑成像测量了人脑前额叶的静息态功能连接. 10个正常成年人参加了实验测量,分别用近红外光谱和漫射相关谱在前额叶的相同位置记录了大脑8分钟的自发波动信号,测量覆盖区域包括左侧额下皮层及左背外侧前额叶. 低频段血氧代谢信号（包括含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白及总血红蛋白浓度）用来揭示基于血氧信号的静息态功能连接,而相同频段的脑血流信号用来确定基于脑血流的静息态功能连接. 两类血液动力学参量的静息态功能连接均揭示:背外侧前额叶区域内的连接大于背外侧前额叶与额下皮层之间的区域间连接,显示相邻的背外侧前额叶和额下皮层是不同的功能区域. 此外定量比较基于两类血液动力学参量的功能连接发现,基于血氧代谢的连接有更大的连接强度,表明在同一个功能区内,静息时血氧代谢信号的时间同步性更高.     

ICA+DMN方法在抑郁症诊断中的应用

功能磁共振成像(fMRI)作为一种工具,用于预测临床信息,如疾病的诊断及预测等,然而由于fMRI数据的高维性使得对其进行数据分析成为一个重要的研究课题,独立成分分析算法(ICA)常用于任务态下的fMRI数据的处理.本文提出将独立成分分析和默认模式脑网络(DMN)结合的方法,并将其应用于静息态的fMRI数据,可以根据大脑静息态下fMRI数据诊断出是否患有抑郁症,实验结果表明,此方法对处理静息态的fMRI数据的处理有一定的效果,正确率达到73.68%,可以为抑郁症患者提供辅助诊断治疗方法.     

大学生运动员脑白质的变化:基于磁共振扩散张量成像研究(英文)

前人的研究发现运动技能的学习能够导致脑白质和灰质结构发生相应的改变.然而长期的篮球技能的学习是否能导致脑白质可塑性的变化,目前还不明确.本文利用磁共振扩散张量成像研究了大学生篮球运动员和非运动员之间脑白质的差异.一共15名大学生篮球运动员和15名非运动员参与本次实验.利用FSL软件和TBSS方法分析磁共振数据,从而获得两组人群脑白质的差异.研究结果显示,相比非运动员,篮球运动员脑白质中的水分子扩散系数的各向异性参数FA表现为局部升高;这些显著升高的区域主要在右侧颞中回、双侧枕中回、右侧额中回、右侧额叶部分区域、右侧中央前回、左侧岛叶和海马旁回.而这些有变化的脑区域均参与运动训练和运动技能的学习.研究结果提示,这些脑白质的改变和运动训练存在内在的关联.     

基于静息态杏仁核亚区功能连接观察高压氧治疗对TBI患者认知功能障碍的影响

目的 基于静息态杏仁核亚区功能连接观察高压氧治疗对创伤性脑损伤(TBI)患者认知功能障碍的影响.方法 将61例行高压氧治疗和61例行非高压氧治疗的TBI患者分为高压氧组和对照组,比较两组患者治疗效果.采用酶联免疫吸附实验测定两组患者血清S100-B、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、血清髓鞘碱性蛋白(MBP)水平;采用简易精神状态量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)对两组患者治疗前后的认知功能进行评价;观察患者治疗前后的杏仁核亚区功能连接情况.结果 治疗后,高压氧组认知功能及总有效率高于对照组(P<0.05);神经元特异性烯醇化酶(NSE)、血清髓鞘碱性蛋白(MBP)及血清S100-B水平则低于对照组(P<0.05);左侧杏仁核右侧眶部额下回(ROIFG)、右侧脑岛(RINS)、右侧背外侧额上回(RDSFG)、左侧前扣带和旁扣带脑回(LACG)、右侧杏仁核左侧岛盖部额下回(LOPIFG)、左侧脑岛(LINS)分别与MMSE评分、MoCA评分呈明显的正相关关系,分别与MBP、NSE、S100-B呈明显的负相关关系(P<0.05),右侧杏仁核左侧背外侧额上回(...     

在记忆过程中额叶与信息粒度的交互作用

采用事件相关的功能磁共振技术(fMRI)研究了记忆与信息粒度的相互关系.实验使用相同的记忆任务-Boolean规则,依据Ebbinghaus范式,要求被试在完全掌握规则后的第1天(短期记忆)和学习训练后的第7天(长期记忆)完成fMRI测试.结果表明,短期记忆任务和长期记忆任务均激活了左侧额下回和额中回,但短期记忆任务相对长期记忆任务激活更多的左侧中央前回和额下小叶、右侧的额上回和额中回,而长期记忆比短期记忆激活了更多的右侧的额下回,这可能与规则中的各个元素之间的聚合程度和记忆的精度有关.因此,额叶对不同信息粒度的规则提取有重要影响.高粒度相对于低粒度的Boolean规则提取需要更短的时间,但是记忆信息提取的正确率不会因高低粒度的不同而表现出差异.虽然信息粒度对长、短期记忆任务的提取的正确率不起决定性作用,但信息粒度作为记忆巩固与否的一种度量标准会对提取时间产生影响;这可能使得规则提取的策略不同,因此,额叶对不同粒度的信息提取起到了至关重要的作用.