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慢性甲基苯丙胺成瘾患者脑功能网络拓扑特征研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨慢性甲基苯丙胺(MA)成瘾患者静息态脑功能网络的拓扑特征。方法:利用静息态功能磁共振成像技术构建MA成瘾患者(MA成瘾组, n=46)及健康对照者(健康对照组, n=46)的脑功能网络。比较2组成员脑功能连接及网络拓扑属性的差异,分析组间有显著差异的拓扑属性与临床测量值之间的相关性。 结果:(1)脑功能连接:与健康对照组比较,MA成瘾组位于顶下小叶、中央后回、枕外侧皮层、腹内侧枕叶皮质、眶回、中央前回、梭形回、颞上回皮层及丘脑的多个脑区构成的子网络的功能连接增强,位于眶额回、中央前回、中央旁小叶、颞下回、梭形回、海马旁回、顶上小叶、中央后回、腹内侧枕叶、枕外侧皮层及杏仁核的多个脑区构成的子网络的功能连接减弱,差异均有统计学意义( P<0.05)。(2)网络拓扑属性:2组成员的脑功能网络均具有小世界属性,但是MA成瘾组小世界属性值、聚类系数、局部效率、模块化程度明显低于健康对照组,差异均具有统计学意义( P<0.05)。MA成瘾组的左侧额上回、右侧眶额回、右侧颞中回和左/右侧枕外侧皮层介数中心度均明显低于健康对照组,差异有统计学意义( P<0.05)。(3)相关性分析:MA成瘾组右侧颞中回的介数中心度与第1次服用MA的年龄呈正相关关系( r=0.327, P=0.028);MA成瘾组的模块化程度与简明精神病评定量表中激活性因子分呈正相关关系( r=0.315, P=0.035)。 结论:慢性MA成瘾患者的大脑功能网络部分拓扑属性被破坏,且患者首次服用MA时年龄越小右侧颞中回的介数中心度越低;网络模块化程度越深,精神病性症状中的激活性症状越严重。
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编辑人员丨1天前
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肝外胆管癌的多维度MRI研究
编辑人员丨1天前
专家引言:胆管癌是一种发生于肝内、外胆管上皮的原发性恶性肿瘤,具有高度的侵袭性和异质性,其中肝外胆管癌约占75%。近年来,胆管癌的发病率和死亡率逐渐增加,其高发地区主要位于东南亚;中国胆管癌的发病率大于6/10万,是全世界发病率最高的国家之一。胆管癌预后极差,在高发地区是继艾滋病和脑卒中之后死亡率最高的疾病之一。近年来,西南医科大学附属医院放射科舒健教授团队围绕肝外胆管癌的MRI开展了一系列研究,利用深度神经网络在MRI图像上对胆胰壶腹部及肝外胆管癌病灶进行了自动识别与分割,利用MRI的常规影像学特征、定量参数以及结合人工智能评估了肝外胆管癌的生物学行为并进行了生存分析的评估,为辅助肝外胆管癌的诊疗提供了影像学手段和依据。四川大学华西医院宋彬教授指出,2018年国家自然科学基金委员会确定了新时代资助导向,即“鼓励探索、突出原创;聚焦前沿、独辟蹊径;需求牵引、突破瓶颈;共性导向、交叉融合”。影像医学作为近年来医学发展最迅速的学科之一,影像科研工作充满机遇,但也面临挑战。舒健教授团队通过国家自然科学基金的资助,针对胆管癌这一相对高发、预后差的有需求牵引的疾病,通过临床、影像的内容进行了系列研究,就如何有效地进行治疗前评估、改善预后、提高生存质量和生存时间等重要研究方向进行逐一探索并突破瓶颈,所做的研究符合国家自然科学基金委所提出的要求,特别是建立了较好的有学科交叉特点的医工团队,科研产出硕果累累。上述主要研究结果表明舒健教授团队将影像学新技术应用于肝外胆管癌的自动检测、术前评估及临床预后预测等方面,为肝外胆管癌的临床决策提供了快速、无创、便捷和个性化的预测方法。期待该团队未来在肝外胆管癌这一疑难疾病能有更多、更好的研究,最终实现肝外胆管癌患者的生存获益。
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编辑人员丨1天前
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一种新型脉冲神经元模型及其网络的研究
编辑人员丨1天前
目的:提出一种新型脉冲神经元模型及其网络,描述其建模方法,并用计算机模拟验证其性能。方法:在充分考虑生物学适应性(激活电位阈值和不应期开关),及其对尖峰放电脉冲产生及其传导的动态调节机制基础上,在新型脉冲神经元模型中引入了突出后电位多通道滤波器,实现了输出电流及神经元突触强度的动态调节。提出基于自适应最小均方(LMS)的误差反向传播(BP)学习算法,并将其应用于尖峰放电神经网络的调节。结果:在自发噪声下,新型脉冲神经元模型的尖峰放电间期信号直方图满足泊松分布。通过2个新型脉冲神经元的简单连接,可以形成多种复杂的尖峰放电模式。新型脉冲神经元模型具有自发本征噪声的特征,能够形成复杂的周期尖峰放电模式。对于输入噪声控制,该模型的不应期与门限电位适应性参数的稳定性较好。刺激电流-尖峰放电脉冲频率间的线性关系较好。结论:所提出的新型脉冲神经元模型在自发噪声条件下能产生多种模式的振荡和相干振荡,这与生物神经元极其相似,能实现复杂的噪声信号处理。所采用的具有不同频带的多通道突触后电位滤波器,能使一些突触后电位信号变得平稳。所提出的基于于自适应LMS的BP学习算法克服了尖峰放电信号的瞬态变化特性导致的误差驱动学习算法无法应用的问题。
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编辑人员丨1天前
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网络游戏障碍与其他成瘾障碍的神经影像学特征比较研究进展
编辑人员丨1天前
网络游戏障碍(internet gaming disorder,IGD)是一个影响全球游戏玩家生活和身心健康状况的公共卫生问题,是较新的有待深入研究的精神障碍之一。近年来,各种神经生物学研究方法如磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、脑电图(electroencephalogram,EEG)、正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)的发展使深入研究IGD的神经影像学机制成为可能。本文就目前IGD与其他成瘾障碍的神经影像学特征的比较研究进行综述,并以烟草使用障碍(tobacco use disorder,TUD)、酒精使用障碍(alcohol use disorder,AUD)及赌博障碍(gambling disorder,GD)几个常见成瘾障碍为例,概括了他们在神经影像特征上的差异性,以期为今后对物质相关和成瘾障碍神经影像标志物的探寻、神经生物学机制的探索以及对成瘾障碍共病方面的临床特征、诊断方法和干预手段等的深入研究提供一定的参考。
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编辑人员丨1天前
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癫痫治疗领域脑电信号分析应用及其研究进展
编辑人员丨1天前
癫痫是一种严重的慢性神经系统疾病,可通过分析由脑神经元产生的脑电信号对其进行检测,因此脑电图成为诊断癫痫的关键工具。应用特异性方法对脑电信号进行处理和分析,在探索大脑工作机制和脑神经系统疾病的诊断方面具有重要意义。本文通过对脑电图信号的特征提取、特征分类等相关分析方法(如主成分分析、独立成分分析、小波变换、线性判别分析、支持向量机、人工神经网络和决策树等)进行总结,阐述了其在癫痫治疗中的应用,概括展示了近年来的研究进展。为癫痫发作的检测和分类以及未来的研究方向提供了一定的借鉴和参考。
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编辑人员丨1天前
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一体化PET/MR揭示健康男性脑默认网络内部功能连接和有效连接模式
编辑人员丨1天前
目的:用一体化PET/MR研究健康年轻男性脑默认网络(DMN)的功能连接(FC)和代谢有效连接(MEC)特征。方法:于2019年1月至2019年5月在西安招募15名健康男性受试者(中位年龄29岁),使用PET/MR采集所有受试者全脑的 18F-脱氧葡萄糖(FDG) PET、静息功能MRI(fMRI)以及磁化准备快速梯度回波序列(MPRAGE)T 1加权数据。使用CONN18b软件和统计参数图(SPM)12进行分析,基于体素提取DMN 4个子网络:内侧前额叶皮质(MPFC)、后扣带回皮质(PCC)及左右两侧的外侧顶叶(LP)的FC及FDG代谢数据,计算FC和MEC并分别进行单样本 t检验,统计结果经Bonferroni校正。 结果:DMN的4个子网络两两之间存在有统计学意义的FC( t值:6.00~7.71,均 P<0.008,Bonferroni校正);MPFC与PCC之间(MPFC到PCC: t=10.03, PCC到MPFC: t=3.73,均 P<0.004,Bonferroni校正)、双侧LP相互之间(左LP到右LP: t=5.28,右LP到左LP: t=4.76,均 P<0.004,Bonferroni校正)存在有统计学意义的双向MEC;MPFC、PCC分别和双侧LP之间存在有统计学意义的单向MEC( t值:3.44~6.93,均 P<0.004,Bonferroni校正)。 结论:DMN内部存在特殊的FC和MEC模式,MPFC和PCC在DMN中较为关键,存在紧密联系且共同调节LP。一体化PET/MR提供了认识脑网络组织形式的新角度,深化了对DMN的全面了解。
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编辑人员丨1天前
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聋哑儿童执行功能及脑功能连接特征研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨聋哑儿童执行功能缺陷与脑功能连接间的关系及特征。方法:从特殊教育学校招募28名聋哑儿童和27名人口学指标匹配的正常听力健康儿童作为对照。分别选用磁共振基于体素形态学测量(voxel-based morphometry,VBM)方法评估聋哑儿童与听力正常儿童在脑灰质体积之间的差异,采用功能磁共振独立成分分析(independent component analysis,ICA)的方法分析聋哑儿童与正常听力儿童脑执行功能网络内连接的差异,用执行功能测试工具评价聋哑儿童各执行子功能与听力正常儿童的差异。结果:聋哑儿童的脑灰质体积在左侧角回(MNI坐标:-48,-72,45;700 voxels)、右侧顶上回(MNI坐标:20,-62,57;594 voxels)和左侧枕中回(MNI坐标:-32,-87,42;782 voxels)较听力正常儿童减小。聋哑儿童在左侧眶部额中回/左侧额下回(MNI坐标:-24,21,3;54 voxels)功能连接较听力正常儿童减弱。在行为学测试结果中,聋哑儿童在转换功能上较正常儿童存在缺陷,差异有统计学意义( t(42)=2.39, P=0.02)。 结论:聋哑儿童执行功能存在一定缺陷,其神经机制可能与执行功能相关脑区出现功能连接减弱及脑灰质体积减小有关。
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编辑人员丨1天前
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不同全身麻醉药物的脑电特征研究进展
编辑人员丨1天前
脑电图(electroencephalography, EEG)可以探测到神经振荡信息,在全身麻醉过程中,大脑功能和有效的区域间连接、意识网络拓扑结构和区域间相互作用的时空动力学发生了明显的变化。EEG结合功能影像学研究为探索麻醉药物机制提供了一种有效的方法。文章回顾了3种静脉麻醉药[丙泊酚、右美托咪定(dexmedetomidine,Dex)和氯胺酮]和3种吸入麻醉药(七氟醚、异氟醚、地氟醚)的神经药理学机制,分别总结了全身麻醉药物的脑电特征以及相应大脑功能的改变(如连通性下降、复杂度降低和空间网络改变等)。同时,麻醉药物的EEG特征研究对理解大脑觉醒环路的神经生理学机制提供帮助。
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编辑人员丨1天前
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基于模块化的主观认知减退人群静息态皮质网络连接组学研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨主观认知减退(SCD)人群静息态皮质网络的拓扑特征及与认知水平的相关性。方法:收集2017年6月至2019年11月在南京各社区招募36例自诉有记忆下降的中老年人与32名健康对照(NC),分析认知量表、T 1加权像(T 1WI)和静息态功能磁共振(rs-fMRI)数据。SCD组男5例、女31例,年龄(64±5)岁;NC组男8例、女24例,年龄(65±5)岁。对rs-fMRI数据进行预处理,并根据先验模板将大脑皮质分为333个脑区(节点)和10个模块,建立皮质-皮质的全连接矩阵,在矩阵基础上计算每个节点的模块内连接度(WMD)和参与系数(PC)。比较两组间各节点的WMD值和PC值,并与认知量表评分作相关性分析。 结果:SCD组右侧额顶网络(FPN)的背外侧前额叶(DLPFC)( P<0.05,FDR校正)与额中央回( P<0.005,未校正)WMD增加;左侧视觉网络(VN)的枕上回WMD降低( P<0.05,FDR校正);左侧背侧注意网络(DAN)的缘上回PC降低( P<0.005,未校正)。SCD组中,DLPFC的WMD值与听觉词汇学习测验(AVLT)短时记忆( r=0.364, P=0.029)、再认记忆( r=0.364, P=0.029)及波士顿命名评分(BNT)( r=0.356, P=0.033)成显著正相关;缘上回的PC值与BNT评分( r=0.413, P=0.012)成显著正相关。 结论:SCD人群存在皮质网络失衡与重构,表现为VN的模块内连接性及DAN的模块间连接性降低,并通过增强FPN的模块内连接性而代偿认知水平的早期减退。
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编辑人员丨1天前
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抑郁症患者心理社会应激下脑网络激活特点及性别差异分析
编辑人员丨1天前
目的:探究抑郁症患者心理社会应激下默认网络、执行网络、突显网络和边缘网络的激活特点及性别差异。方法:前瞻性收集2017年7月至2019年9月在中南大学湘雅二医院门诊就诊的首次发作未服药抑郁症患者(抑郁症组,124例)的临床资料及心理社会应激任务下的功能磁共振成像数据,其中男 48例,年龄[ M( Q1, Q3)]25(21,28)岁,女76例,年龄26(19,31)岁。同期采集长沙市高校和社区的健康被试(健康对照组,243名)的行为学资料及心理社会应激任务下的功能磁共振成像数据,其中男106名,年龄21(19,21)岁,女137名,年龄21(20,21)岁。采用独立成分分析方法,检测各组被试在心理社会应激任务下默认网络、执行网络、突显网络及边缘网络的激活值;采用重复测量方差分析检测心理社会应激任务下感兴趣网络激活值的组间差异。 结果:与健康对照组相比,抑郁症组受试者表现出应激任务下突显网络激活明显减弱(激活值:0.01±0.01比0.03±0.01, F=6.50, P=0.011)。边缘网络的脑激活特征表现出明显的诊断和性别交互效应( F=4.30, P=0.039);简单效应分析显示,与相应性别的健康对照组相比,仅女性抑郁症组表现出明显的应激任务下边缘网络负激活减弱(激活值:-0.42±0.06比-0.62±0.05; PBonferroni校正=0.015, 95%CI:0.038~0.352)。 结论:抑郁症患者在应激加工过程中存在性别一致和性别特异的脑网络活动特征。
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编辑人员丨1天前
