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孤独症谱系障碍默认网络与任务正激活网络交互的共激活模式研究
编辑人员丨4天前
目的:探究孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)默认网络关键节点共激活模式异常及其与临床症状严重程度的关系。方法:本研究在多中心、大样本的静息态功能磁共振成像数据集ASD脑影像公开交换数据库(Autism Brain Imaging Data Exchange,ABIDE)中筛选被试者,包括ASD患者354例(ASD组)、健康对照者446名(对照组),采用共激活模式分析方法分析ASD默认网络关键节点(内侧前额叶)的共激活模式特征及其与默认网络内部其他节点、任务正激活网络之间的交互异常。采用网络分离指数(network dissociation index,NDI)评估网络内与网络间功能分离的程度,并以NDI为特征采用多变量支持向量回归方法对ASD临床症状进行预测,组间比较采用双样本 t检验。 结果:内侧前额叶处于激活状态时,ASD组默认网络楔前叶的激活较对照组显著降低( t=-4.21, P<0.01),而突显网络的背侧前扣带回和眶额-脑岛联合区的激活较对照组显著升高( t=2.93、2.61,均 P<0.05)。且相较于对照组,ASD组默认网络内的NDI显著升高( t=3.63, P<0.01),默认网络(内侧前额叶)与突显网络(背侧前扣带回与眶额-脑岛联合区)间的NDI则显著降低( t=-2.97、-3.31,均 P<0.01)。将NDI作为特征放入支持向量回归模型中,可预测ASD的社交、言语缺陷及疾病严重程度( r=0.191、0.216、0.186,均 P<0.01)。 结论:静息态下ASD患者内侧前额叶的共激活模式存在异常,默认网络内部的功能整合协同能力下降,并且与任务正激活网络的功能分离程度也降低,这种异常的网络功能模式与临床症状密切相关。
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编辑人员丨4天前
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基于三种不同静息态功能磁共振低频振幅算法研究终末期肾病维持性血液透析患者自发性脑活动的变化
编辑人员丨4天前
目的:结合低频振幅(ALFF)、比率低频振幅(fALFF)和百分比振幅(PerAF)三种不同静息态功能磁共振低频振幅算法研究终末期肾病患者自发性脑活动的变化,并分析自发性脑活动变化与临床变量之间的关系。方法:回顾性收集2018年8月至2019年12月青岛大学附属医院肾内科及肾移植科31例维持性血液透析治疗的终末期肾病(ESRD)患者以及37名健康志愿者的资料。所有受试者均进行了静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI)扫描。分别计算各组受试者全脑ALFF、fALFF、PerAF值。组间比较采用独立样本 t检验,并使用Pearson相关分析探讨显著差异脑区自发性脑活动变化与临床变量之间的相关性。 结果:与健康对照组相比,ESRD患者右侧舌回、双侧楔前叶、左侧额下回、右侧中扣带回平均ALFF(mALFF)值减低[错误发现率(FDR)校正,均 P<0.01];双侧楔前叶、双侧后扣带回皮质、右侧距状裂周围皮质、双侧顶下小叶/颞顶交界区(包括双侧角回、颞中回、左侧缘上回)及双侧额下回平均PerAF(mPerAF)值减低(FDR校正,均 P<0.01);两组间平均fALFF(mfALFF)值差异无统计学意义。相关性分析显示ESRD患者右侧角回( r=-0.509, P=0.003)、左侧缘上回( r=-0.405, P=0.024)mPerAF值与血清钾离子浓度呈负相关。双侧楔前叶mALFF值( r=0.058, P=0.004)、左侧角回mPerAF值( r=0.415, P=0.020)与血红蛋白水平呈正相关。 结论:ESRD患者存在多个脑区自发性脑活动降低,主要位于默认模式网络(DMN)区域,可能是其脑损伤潜在的病理生理学机制;控制血钾及血红蛋白水平对预防ESRD患者脑损伤的进展至关重要。
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编辑人员丨4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4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4天前
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抑郁症合并认知障碍的静息态功能磁共振成像研究
编辑人员丨4天前
认知功能障碍是抑郁症重要的临床表现之一,主要表现为执行功能、注意力、记忆力、信息处理速度等方面的功能受损。抑郁症合并认知功能障碍不仅是其疗效不佳的预测因素,而且与痴呆之间也存在密切的联系。既往研究表明抑郁症与认知障碍之间可能存在多种生理机制的改变。随着神经影像学技术的迅速发展,静息态功能磁共振成像作为一种新兴技术,被广泛应用于探讨抑郁症与认知障碍的神经生物学机制。本文通过综述抑郁症合并认知功能障碍的静息态功能磁共振成像表现,发现脑内默认模式网络、认知控制网络、突显网络激活或减弱,网络间功能连接发生改变,存在着损害和代偿并存的现象。上述脑功能的改变,有望成为抑郁症合并认知功能障碍的治疗靶点。
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编辑人员丨4天前
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抑郁症患者动态功能连接状态以及图论属性异常研究
编辑人员丨4天前
目的:研究抑郁症患者的动态功能脑网络以及图论属性异常。方法:选取2017年6月至2018年6月就诊于甘肃省天水市第三人民医院的51例抑郁症患者(抑郁症组)以及同期招募的61名年龄、性别相匹配的健康对照者(对照组)进行静息态功能磁共振成像数据采集,采用17项汉密尔顿抑郁量表(17-Item Hamilton Depression Scale,HAMD 17)及汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale,HAMA)对患者组的症状程度进行评估。使用组独立成分分析、滑动窗分析以及图论方法探究抑郁症患者动态功能连接与网络拓扑可变性的异常。 结果:提取了4个重复出现的瞬时功能连接状态,其中状态二和状态四的时间属性以及动态功能连接的组间差异具有统计学意义:(1)抑郁症组在状态二中的时间分数( Z=-2.653 ,P=0.008)与平均驻留时间( Z=-2.419, P=0.016)显著高于对照组。(2)抑郁症组在状态四中的时间分数( Z=2.470, P=0.014)与平均驻留时间( Z=2.240, P=0.025)显著低于对照组。(3)抑郁症组在状态二中表现出默认模式网络与认知控制网络间的连接显著减弱,而小脑网络与视觉网络间的连接显著增强。(4)在状态四中,抑郁症组功能连接的异常改变主要表现在认知相关网络与感知相关网络间连接减弱及皮质下网络与大脑皮质连接增强。(5)抑郁症组呈现出较低的全局效率变异性( Z=2.036, P=0.042)。 结论:抑郁症患者动态功能连接、时间属性在不同状态下均发生了改变,同时全局效率可变性降低。
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编辑人员丨4天前
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帕金森病伴姿势不稳/步态障碍患者大脑动态功能网络连接模式改变的研究
编辑人员丨4天前
目的:探讨帕金森病(PD)中姿势不稳/步态障碍(PIGD)亚型患者大脑动态功能网络连接模式的改变及意义。方法:收集南京医科大学第一附属医院神经内科自2016年5月至2019年8月收治的90例PD患者以及性别、年龄相匹配的54例健康对照的临床资料及静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据,根据统一帕金森病评定量表(UPDRS)相关评分将PD患者分为PD伴姿势不稳/步态障碍(PD-PIGD)组(49例)和非PIGD(PD-non-PIGD)组(41例)。采用独立成分分析(ICA)法、滑动窗口法和k-means聚类法进行大脑动态功能网络连接分析及组间比较,使用偏相关分析检验动态功能连接属性和临床量表之间的相关性。结果:共识别出4个重复出现的功能连接状态,PD-PIGD患者在低连通模式的状态3(44%)和状态2(23%)中出现频率较高。时间属性方面,PD-PIGD组患者在状态3中的平均停留时间明显高于PD-non-PIGD组,转化次数明显低于PD-non-PIGD组患者及健康对照组,差异均有统计学意义[ P<0.05,错误发现率(FDR)校正];PD-PIGD组在状态2中的时间分数和平均停留时间均明显高于健康对照组,差异均有统计学意义( P<0.05,FDR校正)。功能连接强度方面,状态2中PD-PIGD组受试者默认模式网络中的内侧额上回(IC17)和楔前叶(IC30)、听觉网络中的颞上回(IC16)和颞中回(IC33)之间的连接明显减弱,默认模式网络(DMN)中的楔前叶(IC30)与感觉运动网络中的辅助运动区(IC25)之间的连接显著增强;差异均有统计学意义( P<0.05,FDR校正)。偏相关分析显示PD-PIGD组在状态3中的平均停留时间与PIGD评分呈正相关关系( r=0.450, P=0.039)。 结论:PD-PIGD患者存在特异性的动态功能网络连接模式,主要表现为大脑功能网络的低连通性及更长的停留时间;DMN、听觉网络、感觉运动网络间和网络内存在局部功能网络域间分离特性。
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编辑人员丨4天前
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基于全脑静息态功能MRI的男性吸烟成瘾者内在神经时间尺度改变的分析
编辑人员丨4天前
目的:探讨基于全脑静息态功能磁共振成像(rs‐fMRI)的男性吸烟成瘾者内在神经时间尺度(INT)的异常改变。方法:病例对照研究。回顾性分析2019年1月至2021年12月通过网络平台招募的139名男性受试者相关临床资料及全脑rs‐fMRI数据。受试者年龄(34.1±8.8)岁。根据是否存在吸烟成瘾分为吸烟成瘾组( n=83)和健康对照者( n=56)。通过计算INT来反映受试者大脑神经活动动力学改变。首先采用单样本 t检验分别获得吸烟成瘾组及健康对照组全脑INT的空间分布图谱。然后采用双样本 t检验将年龄、受教育年限作为协变量,分析吸烟成瘾组与健康对照组INT的差异。最后采用Spearman相关分析探究显著差异脑区INT值与尼古丁依赖量表评分及吸烟指数的关系。 结果:吸烟成瘾组与健康对照组表现出相似的分层神经时间尺度模式,即在感觉运动区INT较短,在顶叶、后扣带回皮层的INT较长。此外,吸烟成瘾组在视觉皮层左侧枕中回( t峰值=-3.18)、左侧枕上回( t峰值=-3.66)、双侧距状裂周围皮层(左: t峰值=-3.02,右: t峰值=-3.22)、双侧舌回(左: t峰值=-3.10,右: t峰值=-3.04)、左侧楔叶( t峰值=-2.97)、默认网络相关脑区[(左侧楔前叶: t峰值=-3.23)、左侧角回( t峰值=-3.07)、左侧后扣带回皮层( t峰值=-3.54)]的INT较健康对照组显著减低(高斯随机场校正,体素水平均 P<0.005,团块水平均 P<0.05)。但未发现显著差异脑区INT值与尼古丁依赖量表评分及吸烟指数存在相关性(Bonferroni校正后均 P>0.05)。 结论:与健康对照者相比,吸烟成瘾者在视觉皮层及默认网络神经活动动力学方面存在异常改变。
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编辑人员丨4天前
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多个静息态功能磁共振成像指标检测儿童失神性癫痫脑活动的比较研究
编辑人员丨4天前
目的:全面评估常见静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)指标检测儿童失神性癫痫(CAE)异常脑活动的能力。方法:回顾性收集自2010年2月至2021年9月于南京大学医学院附属金陵医院就诊的20例CAE患儿的同步采集脑电图-功能磁共振成像(fMRI)数据,排除2例头动较大的CAE患儿后,共18例患儿的44段发放状态fMRI数据用于后续研究,使用广义线性模型计算获得了癫痫放电相关的激活图。同时纳入94名年龄和性别相匹配的健康对照,采集其rs-fMRI数据。基于fMRI数据集,计算12种常见rs-fMRI指标[低频振幅(ALFF)、分数低频振幅(fALFF)、局部一致性(ReHo)、功能连接密度(FCD)、长程FCD、短程FCD、流入格兰杰因果关系密度(GCD-in)、流出GCD(GCD-out)、净流入GCD(GCD-int)、rs-fMRI滞后分析(RSLA)、Hurst指数及大脑熵值],并采用两样本 t检验,比较并获取了患儿组与健康对照组之间的差异脑图,采用戴斯系数评价各指标与激活图的重合度。 结果:CAE患儿癫痫放电相关的血氧水平依赖正激活主要在双侧丘脑,负激活主要在默认模式网络(DMN)相关脑区。各种静息态指标检测到的异常脑区之间存在明显的重叠:与健康对照组相比,CAE患儿静息态指标ALFF、fALFF、ReHo、Hurst指数、GCD-in、GCD-out及短程FCD在双侧丘脑升高,而FCD、长程FCD、GCD-int及RSLA降低;与健康对照组相比,CAE患儿ALFF、fALFF、ReHo、短程FCD、GCD-out、RSLA及大脑熵值在DMN降低,而FCD、长程FCD、GCD-in及GCD-int升高。FCD系列指标与全面棘慢波放电相关的血氧水平依赖激活脑图的戴斯系数最高(长程FCD的戴斯系数为0.365,FCD则为0.362),而Hurst指数表现最低(戴斯系数为0.142)。结论:多个rs-fMRI指标不同程度地反映了CAE患儿异常脑活动变化,其中FCD分析对CAE患儿的癫痫活动有较好的检测能力。rs-fMRI技术有助于理解CAE的病理生理机制,寻找可靠的影像学标志物。
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编辑人员丨4天前
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基于静息态功能磁共振的脑肿瘤患者手术麻醉前后健侧脑功能网络构建及分析
编辑人员丨4天前
目的:应用静息态功能磁共振(rs-fMRI)成像技术,对脑肿瘤患者手术麻醉前后健侧脑功能网络进行构建及分析。方法:前瞻性纳入2018年12月至2021年12月北京大学国际医院行胶质瘤切除术患者18例,均为右利手。年龄20~65(45.1±13.6)岁,其中男6例,女12例。美国麻醉医师协会(ASA)分级Ⅰ~Ⅱ级。分别在患者清醒和外科麻醉深度下进行磁共振扫描,并以图理论的方式进行健侧脑功能网络构建及分析,计算其全局和节点拓扑属性。全局拓扑属性包括:全局效率(Eg)、局部效率(Eloc)、集聚系数(Cp)、最短路径长度(Lp)和小世界属性(SW)。节点拓扑属性包括:节点度(ND)、节点效率(NE)及介数中心度(BC)。比较所有不同脑半球占位患者在清醒和麻醉状态下健侧脑网络全局和节点拓扑属性的改变。结果:清醒状态下,所有患者健侧脑网络全局拓扑属性中的Eloc和Cp分别为0.259±0.007和0.197±0.010,麻醉后降低到0.242±0.013和0.177±0.021,差异均有统计学意义(均 P<0.01)。所有患者健侧脑网络节点拓扑属性表现为默认模式网络相关脑区的ND、NE及BC升高,边缘系统和皮层下结构NE和BC降低。左侧脑半球占位患者清醒状态下Eloc和Cp分别为0.258±0.008和0.198±0.008,麻醉后降低到0.241±0.011和0.177±0.015,差异均有统计学意义(均 P<0.01);而右侧脑半球占位患者麻醉后仅发生Eloc降低,清醒和麻醉后Eloc分别为0.260±0.006和0.243±0.016,差异有统计学意义( P<0.05);麻醉后不同脑半球占位患者节点拓扑属性呈双向变化,且左侧脑半球占位患者麻醉后更易受广泛影响,麻醉药物的作用可能存在一定半球偏侧性,如果肿瘤在优势半球,则优势侧代偿功能更易受损。 结论:麻醉诱发的脑肿瘤患者意识丧失期间,大脑整合信息能力变弱,局部区域之间的功能连接减弱,部分脑区发生了功能连接重组,脑网络变化呈双相调控。
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编辑人员丨4天前
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焦虑性抑郁障碍磁共振成像研究进展
编辑人员丨4天前
焦虑性抑郁障碍(anxious major depressive disorder,AMDD)是抑郁症的一种重要亚型,AMDD有着更频繁的抑郁发作、更严重的症状、更差的治疗反应和结局以及更高比例的自杀企图,但其神经生物机制尚未完全明确。目前AMDD患者大脑结构改变多集中于前额叶、纹状体等灰质区域以及钩束、上纵束、胼胝体等部分白质纤维束;脑功能改变主要位于默认模式网络、执行网络、认知控制网络、突显网络、边缘系统;上述脑区改变与AMDD情绪、认知、执行等功能障碍密切相关。未来的研究应该努力减少临床异质性,明确疾病的定义,拓展关键脑区的研究。文章分别从结构磁共振和功能磁共振成像角度系统综述了AMDD的脑结构与功能改变,促进了对AMDD神经生物学机制的理解,并为疾病的早期识别和开发新的有效的治疗方案提供强有力的证据。
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编辑人员丨4天前
