默认模式网络与阿尔茨海默病

默认模式网络（default-mode network,DMN）是由在脑处于静息状态时相互联系、维持健康代谢活动的若干脑区组成的网络,主要包括楔前叶/后扣带回皮质、顶下小叶、内侧前额叶皮层的背侧和腹侧、内侧颞叶以及海马等脑区,在个体从事如自传性记忆提取、监控外界环境以及控制自身心理状态等多种事务中发挥着重要作用,且与记忆有关的结构被证实是DMN的核心成分。现已有研究表明DMN功能障碍可能会诱导β-淀粉样蛋白沉积形成老年斑,并最终导致阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）的发病。因此,越来越多的学者将研究的重心放在了DMN功能障碍与AD发病的关系上。本文就近年来有关DMN组成、功能特别是与AD发病关系的研究作一简要回顾。     

儿童失神癫痫的默认模式网络的结构连接研究

大脑结构连接是其功能连接的物质基础．已有研究表明,失神癫痫患者默认模式网络(default mode network,DMN)中的功能连接发生了改变．为了探索这些改变相应的结构基础,对11名儿童失神癫痫患者和12名正常对照,使用基于弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)的纤维束追踪技术,构建了每个被试DMN脑区间的纤维束连接．结果表明,在所有被试的DMN网络中一致发现后扣带/楔前叶到内侧前额叶、后扣带/楔前叶到左右双侧的内侧颞叶都存在纤维束连接．通过两组间统计比较这些纤维束连接的平均长度、连接强度、平均部分各向异性(fractional anisotropic,FA)值和平均弥散度(mean diffusivity,MD)值等参数,发现患者组的后扣带/楔前叶到内侧前额叶纤维束连接上的平均FA值及连接强度都显著降低,而平均MD值显著增加,并且其FA值与癫痫病程呈显著的负相关关系,这些改变可能影响了患者DMN网络的功能连接．本研究结果为DMN功能连接异常提供了相关的结构上的依据,提示后扣带/楔前叶到内侧前额叶的连接异常可能在儿童失神癫痫中起着非常重要的作用．     

fMRI颞叶癫痫默认模式网络的研究

许多功能磁共振研究已经发现人脑的一些皮层区域在静息状态下出现共激活,这些区域形成连通的功能网络,称为"默认模式网络"。本文研究颞叶癫痫患者的默认模式网络,运用独立成分分析(Independent component analysis)分离出12例颞叶癫痫患者和12例正常对照的默认模式网络,进行组内分析得到两组被试的统计图,进行组间分析比较两组被试的默认模式网络的差异。结果表明默认模式网络均存在于颞叶癫痫患者和正常对照中,然而,在默认模式包含的网络中,颞叶癫痫患者前扣带回腹侧(ventral anterior cingulated cortex,vACC)、前额中分(medial prefrontal cortex,MPFC)、楔前叶(precuneus)、以及海马旁回区域比正常对照表现出代谢增强。这一结果有助于从脑功能的角度了解癫痫患者某些临床症状的发病机理,为今后癫痫诊治的发展提供一定的帮助。     

创伤后应激障碍患者脑固有连接网络研究

采用静息态功能磁共振成像方法 ,探索创伤后应激障碍(post-trauma stress disorder,PTSD)患者脑固有网络的功能异常情况。应用独立成分分析方法,提取14名PTSD患者和性别年龄均匹配的14例健康被试的脑固有连接网络。两样本检验的结果显示,PTSD患者组较健康对照组的高级认知网络有不同程度的改变。其中,默认模式网络的后扣带回、楔前叶和右侧角回功能连接呈现降低趋势;背侧注意网络和自我参考网络的功能连接呈现升高趋势,主要包括左侧顶下小叶和内侧前额叶(P0.05)。静息态下PTSD患者高级认知网络脑区之间的连接效能异常可能同其认知功能损害有关,这些异常在PTSD的病理机制中可能发挥了重要作用。     

颞叶癫痫脑“默认模式”的fMRI研究

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)被用于检测静息时脑功能神经网络.作者运用静息fMRI检测海马硬化颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)脑"默认模式",采用感兴趣区域功能连接分析检测16例TLE患者和16名正常对照静息时脑的"默认模式",并进行组内和组间分析.研究发现,与正常对照相比,TLE静息时海马、颞极、额叶、颞叶、壳核及楔前叶等脑区与后扣带回的功能连接增强.研究结果表明TLE患者的固有脑功能组织模式有可能出现紊乱.这一研究将有助于从脑功能的角度了解癫痫患者某些临床症状的发病机理,为今后癫痫诊治的发展提供一定的帮助.     

人脑默认网络方向图：基于7TfMRI的动态因果模型

近年来,默认网络是认知神经科学领域的研究热点之一,已有研究报告它可能参与了多种认知活动,而且某些精神疾病也与其异常活动相关.但默认网络内主要脑区之间的有向连接关系(有效连接模式)尚不明确.本研究使用国际前沿的谱动态因果模型算法,基于7T高分辨率静息态功能磁共振数据,对默认网络4个核心脑区之间的有效连接模式进行了探索.实验结果发现,默认网络内后扣带回接受内侧前额叶、双侧顶下叶的信息输入,可能扮演着信息集合中心的角色,而双侧顶下叶对内侧前额叶、后扣带回都有信息输入,在默认网络内可能起到信息驱动和调节的功能.本研究首次报道了基于7T功能磁共振数据得到的默认网络有向连接图谱,对于我们更深入理解默认网络的功能具有帮助,对相关精神疾病的研究具有潜在的参考应用价值.     

患抑郁症成瘾者静息态脑功能变化的初步探讨

目的:探讨静息态下患抑郁症的成癌者相对于非抑郁症成瘾者脑功能的进一步变化.方法:25例符合阿片类物质成癍标准及中国精神障碍分类及诊断标准第3版(CCMD-3)抑郁发作和美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-IV)重性抑郁症诊断标准的患抑郁症成癌者与20例非抑郁症成瘾者对照完成功能磁共振成像扫描.比较抑郁症成瘾者相对于非抑郁症成瘾者的脑区功能变化.结果:与非抑郁症对照组比较,患抑郁症成癌者双侧前额中部,双侧扣带回,楔前叶脑功能减低(P＜0.05).结论:静息态下患抑郁症成瘾者特定脑区功能进一步减低,这可能在成瘟者患抑郁症的病理机制中发挥了重要作用.     

阻塞性睡眠呼吸暂停的脑影像研究：来自静息态脑电和功能磁共振的证据

阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea, OSA)是一种常见的临床睡眠障碍,表现为上呼吸道在睡眠时反复阻塞,并导致睡眠片段化、间歇性低血氧等症状。本文回顾了针对OSA患者的静息态脑成像研究,包括静息态脑电(electroencephalography, EEG)和静息态功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)。在静息态EEG中,OSA主要表现为前额叶和中央区域δ波和θ波增加;而在静息态fMRI研究中,OSA患者在默认网络(default-mode network, DMN)、中央执行网络(central executive network, CEN)和突显网络(salience network, SN)等大尺度脑网络水平上存在改变。综合来自静息态EEG和静息态fMRI的研究,大量证据都共同指出OSA患者前额叶区域的活动异常,并且其异常活动强度与OSA严重程度相关,表明前额叶是OSA患者大脑功能受损的一个关键脑区。最后,本文从治疗效果、多模态数据采集、以及相关共病等方面对OSA未来研究方向进行了展望。     

带状疱疹后遗神经痛患者脑基础活动改变的功能核磁共振研究

带状疱疹后遗神经痛(postherpetic neuralgia,PHN)是临床上一种慢性顽固性神经病理性疼痛,然而,对于其潜在的中枢机制还知之甚少.为了进一步探讨带状疱疹后遗神经痛患者的相关脑区活动,利用功能核磁共振成像低频振幅振荡(ALFF)技术观察带状疱疹后遗神经痛患者的基础脑区活动.8名带状疱疹后遗神经痛患者与8名性别、年龄相匹配的健康者行静息态功能磁共振(f MRI)成像扫描,用SPM8中的多重回归分析,在控制被试年龄、性别、教育年限的影响下,将每个体素的ALFF值同每个被试的病程、视觉模拟评分(visual analog scale,VAS)进行相关分析.与健康志愿者相比,PHN组与VAS评分相关的ALFF值增高的脑区有:右侧小脑后叶、前额叶背外侧区域(BA11/46/47)、右侧顶叶(BA40)、右侧舌回(BA17/18/19);与VAS评分相关的ALFF值降低的脑区有:右侧颞中回(BA21)、左侧舌回(BA17/18)、右侧小脑前叶、左侧后扣带回(BA30/19)和右侧中央前回(BA3/4/6);PHN组与病程相关的ALFF值增高的脑区有:右侧小脑后叶、前额叶背外侧区域(BA9/10/11/47)、左侧颞上回(BA38)、右侧顶叶和右侧舌回(BA17/18/19);与病程相关ALFF值降低的脑区有:左侧海马旁回(BA28)、右侧小脑前叶、左侧扣带回(BA24)、右侧颞上回(BA13)、左侧中央前回和右侧顶下小叶(BA39/40).研究结果提示,涉及疼痛的情绪、警觉行为、注意的脑区在带状疱疹后遗痛慢性疼痛的产生和维持中发挥重要作用.     

经颅电刺激对睡眠剥夺后双侧后扣带回皮质功能连接紊乱干预作用的初步研究*

目的: 探讨经颅电刺激对睡眠剥夺后双侧后扣带回皮质功能连接紊乱的干预作用。方法: 研究采用自身前后对照的试验设计。16名受试者均接受2次24 h睡眠剥夺,2次睡眠剥夺间隔3周,受试者分别于第1次正常睡眠后、24 h睡眠剥夺后、经颅电刺激(真或假刺激)干预后(真、假刺激电流大小均为1 mA,电流作用时间分别为20 min、2 s,干预实验均持续20 min)及第2次经颅电刺激(假或真刺激)干预后采集静息态磁共振成像数据。以睡眠剥夺前收集静息态功能磁共振数据作为基线,选取双侧后扣带回皮质作为种子点进行全脑功能连接分析,观察睡眠剥夺前后及经颅电刺激真、假刺激后大脑的功能连接变化。结果: 与正常睡眠后相比,24 h睡眠剥夺后双侧后扣带回皮质与双侧丘脑间的功能连接上升(P＜0.01),与右侧楔前叶、海马旁回以及双侧岛叶间的功能下降(P＜0.01)。与假刺激相比,给予真刺激后左侧后扣带回皮质与右侧楔前叶功能连接上升(P＜0.01);与双侧丘脑、岛叶及右侧大脑皮质功能连接下降(P＜0.01)。右侧后扣带回皮质与全脑的功能连接在双侧丘脑、右侧岛叶及大脑皮层间也存在下降(P＜0.01)。结论: 24 h睡眠剥夺可引起双侧后扣带回功能连接紊乱,而经颅电刺激可在一定程度上改善睡眠剥夺后的功能连接紊乱。     

基于精神影像和人工智能的抑郁症客观生物学标志物研究进展

抑郁症是当今社会上造成首要危害且病因和病理机制最为复杂的精神疾病之一,寻找抑郁症的客观生物学标志物一直是精神医学研究和临床实践的重点和难点,而结合人工智能技术的磁共振影像(magnetic resonance imaging,MRI)技术被认为是目前抑郁症等精神疾病中最有可能率先取得突破进展的客观生物学标志物.然而,当前基于精神影像学的潜在抑郁症客观生物学标志物还未得到一致结论 .本文从精神影像学和以机器学习(machine learning,ML)与深度学习(deep learning, DL)等为代表的人工智能技术相结合的角度,首次从疾病诊断、预防和治疗等三大临床实践环节对抑郁症辅助诊疗的相关研究进行归纳分析,我们发现:a.具有诊断价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、脑岛、丘脑以及海马等;b.具有预防价值的脑区主要集中在楔前叶、中央后回、背外侧前额叶、眶额叶、颞中回等;c.具有预测治疗反应价值的脑区主要集中在楔前叶、扣带回、顶下缘角回、额中回、枕中回、枕下回、舌回等.未来的研究可以通过多中心协作和数据变换提高样本量,同时将多元化的非影像学数据应用于数据挖掘,这将有利于提高人工智能模型的辅助分类能力,为探寻抑郁症的精神影像学客观生物学标志物及其临床应用提供科学证据和参考依据.     

脉冲式及伪连续式动脉自旋标记技术静息态脑灌注对比研究北大核心CSCD

比较研究了脉冲式动脉自旋标记(pulsed arterial spin labeling,PASL)和伪连续式动脉自旋标记(pseudo continuous arterial spin labeling,pCASL)两种磁共振成像技术在静息态脑灌注中的应用。在静息态下,采用两种动脉自旋标记技术采集了10例健康志愿者的脑灌注数据,并计算脑血流量。两种技术的测量结果均显示,人脑默认网络中的楔前叶、角回、岛叶和后扣带回的相对脑血流量高于全脑平均灌注,而pCASL更敏感。在白质、额叶、顶叶、小脑和小脑蚓区域,pCASL和PASL测量得到的灌注值有显著性差异,除枕叶、小脑和小脑蚓外,PASL测量得到的灌注量小于pCASL。在全脑范围内,pCASL的信噪比明显高于PASL,且负灌注量很少。实验表明,pCASL可以提供比PASL更准确的测量结果。     

双侧颈总动脉结扎对大鼠学习记忆相关脑区血流量的影响

目的为建立双侧颈总动脉结扎致大鼠血管性痴呆模型,观察了大鼠双侧颈总动脉结扎后不同脑区脑血流量的影响。方法采用激光多普勒血流仪,测定麻醉大鼠双侧颈总动脉结扎后１０ｍｉｎ内不同脑区脑血流量变化。结果大鼠双侧颈总动脉结扎后,平均脑血流量减少额区６７８３％、顶区５６８２％、枕区１６１６％、Ｍｙｎｅｒｔ基底核５１２１％、尾壳核４１１８％,海马ＣＡ１５１８３和海马ＣＡ２４１２１。结论大鼠双侧颈总动脉结扎后与学习记忆有关的脑区脑血流量均显著下降     

臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛患者脑区葡萄糖代谢的研究

臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛是一种临床上顽固性神经病理性疼痛.然而,对于其潜在的中枢机制还知之甚少.为了进一步探讨臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛的相关脑区活动,利用18F-脱氧葡萄糖(FDG)正电子断层扫描(PET)技术观察臂丛神经撕脱后慢性疼痛患者的脑葡萄糖代谢.选择左侧臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛行脊髓后根入髓区(DREZ)切开术后疼痛减轻>75%的患者,共5例,分别在术前和术后14天行PET扫描采集数据,同时行视觉模拟评分(VAS),汉密尔顿(Hamilton)抑郁和焦虑评分.用统计参数图(SPM2)软件分析数据.与术前疼痛状态下相比,术后葡萄糖代谢明显减低的脑区有双侧尾状核,眶额回(OFC)(BA11),对侧扣带下回(BA25)和同侧前额叶背外侧区域(DLPFC)(BA46/47).葡萄糖代谢明显增高的脑区有对侧丘脑,枕核和同侧项叶(BA7).研究结果提示,涉及情绪、注意和疼痛内在调节的脑区在臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛的调制中发挥重要作用.     

研究报告: 大鼠感觉运动系统静息态脑网络研究

为了理解啮齿类动物的脑功能连接,本文利用9.4T fMRI获得轻度麻醉状态下大鼠静息状态及刺激激活的数据,通过互相关分析构建节点之间的相关系数矩阵并计算相应的网络参数．结果发现：给予前爪电刺激时,刺激对侧初级感觉皮层(S1)、丘脑(Tha)有较强的正激活,双侧尾状壳核(CPu)有较强的负激活．静息状态时大鼠感觉/运动皮层内部、丘脑内部的连接性较强,而感觉/运动皮层与丘脑之间的连接较弱,双侧感觉运动系统之间存在较强的同步低频振荡,感觉运动系统在静息态时的脑网络具有小世界属性．结果提示,啮齿类动物在大脑信息处理中的功能分离和整合可能与人类存在某些相似性,支持哺乳动物中枢神经系统的基本功能存在遗传保守性的观点．     

静息态功能磁共振在急性酒精中毒患者认知功能障碍评价分析

目的:探讨静息态功能磁共振在急性酒精中毒患者认知功能障碍影响。方法:随机选取我院2018年4月-2019年4月收治治疗急性酒精中毒性脑病患者共60例,将患者作为研究组,另外选择健康实验成员30例作为对照组,对两组患者静息态功能磁共振检查结果及临床表现记录,有效观察和分析患者的认知功能障碍评分。结果:(1)研究组的模仿和回忆评分显著低于对照组(P0.05);(2)研究组的Rey-Osterrieth复杂图形测验(Complex figure test,CFT)测验结果异常比例为43.3%(26/60),对照组为20.0%(6/30),两组认知功能障碍差异对比有统计学意义(P0.05);(3)研究组简易智能量表测验(Mini-menta state examination,MMSE)、数字符号转换测试(Symbol Digit Modality Test,SDMT)和言语流畅性测验(Verbal fluency test,VFT)评分结果相比于对照组均显著降低(P0.05);(4)与对照组相比,研究组的左颞上回、右颞中回、右楔前叶、左后扣带回等脑区的功能连接均显著增强(P0.05)。结论:急性酒精患者由于乙醇代谢产物对人体的神经系统造成不利影响,因此对患者的认知功能障碍存在着不利影响,静息态功能磁共振对急性酒精中毒患者检测可以促使患者的认知功能障碍的变化情况更好显示出来,静息态功能磁共振对该病诊断价值较为显著。过量摄入酒精容易造成默认网络关键脑区损害问题突出,使得人体大脑基本功能受损。     

基于动态因果模型研究盐酸哌甲酯对大脑默认网络效应连接的调制作用

本文基于静息态功能磁共振成像研究18名健康男性大学生志愿者在服用盐酸哌甲酯药物后大脑默认网络的效应连接变化。应用动态因果模型方法分析比较在服用安慰剂和盐酸哌甲酯药物两种条件下静息态默认网络的效应连接的区别。静息态的动态因果模型分析以文献研究提供的网络模型为先验基础,将低频波段信号(0.01~0.08 Hz)作为默认网络的驱动输入,再根据盐酸哌甲酯药物对节点间不同连接的调节作用设计32种动态因果可能性模型,最终通过拟合分析和贝叶斯模型选择得到最优模型及模型参数。结果表明,在静息条件下默认网络的内侧前额叶到后扣带回、两侧顶下小叶到内侧前额叶以及右侧顶下小叶到后扣带回的效应连接分别表现为促进状态,而左侧顶下小叶到后扣带回却表现为抑制连接。进一步地,根据盐酸哌甲酯药物与安慰剂条件的连接参数的配对统计比较发现,盐酸哌甲酯显著调节右侧顶下小叶到内侧前额叶皮质的连接(t=2.724,P=0.016),使其由弱促进状态转变为抑制状态,但对其它连接无显著影响。本研究结果表明,盐酸哌甲酯药物对正常志愿者大脑静息态默认网络的效应连接具有显著的调制作用。     

慢性疼痛患者静息态脑功能磁共振的默认网络研究

运用静息态功能磁共振成像技术(resting-state fMRI)研究慢性疼痛患者脑默认网络结构.通过选择双侧膝骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)患者20例和正常志愿者20名,以后扣带回(posterior cingulated cortex,PCC)为种子点,分别进行fMRI扫描,分析配对两组受试者的脑功能连接情况.结果显示相对正常受试者,KOA患者存在异常脑功能连接,主要表现为PCC呈负激活,边缘叶、脑岛呈正激活.     

脑默认网络的神经机制及临床应用研究进展

近年来,研究发现默认网络(default mode network,DMN)在阿尔兹海默病(Alzheimer disease,AD)、癫痫(epilepsy)、抑郁(depression)等疾病中表现活动反常。这种反常表现引起了诸多神经科学者的关注,并据此提出了默认网络的相关理论,相关研究也取得积极进展。研究默认网路的活动有助于了解疾病的发展程度及临床治疗评估,具有非常重要的意义。本研究将对默认网络的研究历史、解剖基础、神经机制、及其与疾病的关系以及临床应用等方面进行综述。     

花粉制剂对脑衰老动物各脑区的SOD和NO水平的影响

采用 D-半乳糖建立脑衰老动物模型 ,观察服用花粉制剂前后对脑衰老模型动物不同脑区组织中超氧化物歧化酶 ( SOD)活性、一氧化氮 ( NO)水平的影响。结果表明花粉制剂能明显升高脑衰老动物某些脑区 SOD活性和降低脑衰老动物某些脑区 NO水平。研究结果提示花粉制剂具有延缓衰老和增强记忆力等作用 ,其机制可能与其促进自由基的清除及减少 NO释放有关。