功能磁共振视网膜皮层映射成像在视觉系统研究中的应用

功能磁共振视网膜皮层映射成像能提供关于视觉皮层的丰富信息,是研究生理及病理状态下视觉皮层定位以及功能特性的强有力工具。本文就该成像技术的原理、应用及前景作一综述。     

基于光敏蛋白的猫视皮层细胞双眼汇聚功能的模拟

已知光敏蛋白菌紫质ＬＢ膜具有类似于视觉系统感受野的对光微分响应。利用这个特性,本文组装了一对人工视皮层条型简单细胞感受野,并测定了其朝向选择特性及ＯＮ－区闪光融合频率响应特性。在此基础上,用这一对人工感受野组成了猫视皮层细胞双眼汇聚功能模拟系统,并模拟了猫视皮层细胞双眼汇聚功能。     

视觉刺激对猴初级视皮层神经元眼球位置效应的影响

用细胞外记录的方法,研究了视觉刺激对清醒猴初级视皮层神经元眼球位置效应的影响,当猴注视电视屏幕上２５个不同位置的小光点时,屏蔽上分别给予两种不同形式的视觉刺激：注视点周围的闪光圆环和感受野内的移动光条。这两种刺激都能增强初级视皮层神经元的眼球位置相关活动,并相应地使受眼球位置调制的神经元的比例明显增加。     

视皮层细胞方位选择性研究的新进展

高等哺乳动物视皮层细胞方位选择性的形成机制一直是视觉研究的热点。近来许多新的实验事实和假说,使长期占统治地位的会聚学说面临挑战。不同假说争论的问题在于：皮层下的输入和皮层内作用二者谁在方位造反性的形成过程中起讯作用？皮层内对方位选择性强度的放大作用主要是兴奋性的还是抑制的？本文对有关这一研究的新进展作了评述,试图使人们更全面地认识视觉方位选择性这一经典感受野特性。     

视皮层LTP维持阶段的突触形态计量学研究

本实验使用１８～２０ｄ的幼年大鼠视皮层脑片标本,在ＬＴＰ出现后３ｈ取局部微脑片固定进行ＬＴＰ维持阶段超微结构的研究。分别与孵育相同时间而未予任何刺激的脑片和仅给予测试刺激的脑片作比较。运用图像分析仪分别对三组电镜结果进行以下参数的测量：（１）突触间隙的宽度;（２）突触后致密物（ＰＳＤ）的厚度;（３）活性区的长度;和（４）突触界面曲率。用双盲法对突触数目进行计量,并用立体计量学方法对各种突触类型进行定量,所得数据用方差分析进行统计学处理。结果显示：（１）ＬＴＰ形成后１５ｈ左右,其反应达到峰值,然后维持在最高水平一直到３ｈ仍无下降趋势;（２）突触间隙的宽度较两个对照组明显增宽;（３）ＰＳＤ的厚度也明显增厚;（４）活性区的面密度及突触界面曲率明显增加;（５）总突触数目和棘突触数目的数密度较空白对照明显增高;（６）穿孔性突触的数密度与对照组相比明显增加。结果提示：活性区面密度的增加及突触界面曲率的增大可能是ＬＴＰ维持的形态学基础。穿孔性突触的形成与ＬＴＰ的维持密切相关。     

整体知觉依赖于双侧视皮层的协同工作: TMS研究

以往研究表明, 右侧和左侧大脑半球分别主要负责复合图形的整体和局部知觉. 本研究使用经颅磁刺激(TMS)研究对复合刺激的整体知觉是否需要双侧皮层的协同工作. 在实验一中, 被试辨别复合字母的整体或者局部属性, 在施加单脉冲TMS或者伪TMS的同时记录反应时. 尽管观测到了整体优势效应(即对整体目标的反应快于局部目标, 整体对于局部有更强的干扰), 但是TMS减弱了整体对局部加工的干扰并且增强局部对整体加工的干扰. 实验二排除了实验一中观测到的效应是知觉学习后果的可能性. 实验三利用复合图形刺激, 观测到了与实验一相似的TMS效应, 而且发现TMS延长对整体的反应时(RTs)并减少对局部的反应时. 最后, 实验一和实验三中观测到的TMS效应在左半球或者右半球没有显著差异. 这些结果支持了协同假设, 该假设认为复合刺激的整体知觉依赖于双侧视皮层的协同工作     

清醒猴纹状皮层（V1）神经元与注视位置相关的活动

用单细胞记录方法,研究了不同眼注视位置对清醒猴初级视皮层（Ｖ１）神经元自发活动的影响。实验前训练两只猴注视一个小光点,并使注视点在屏幕上顺序移动２５个位置。我们观察到：（１）５２％的初级视皮层神经元发放频率受眼位置调制,存在着一个能引起细胞最大发放的“注射野”;当注视点位于该细胞的注射野内时,发放频率明显增强。（２）大多数神经元的注视野位于感受野的外侧,多数在对侧视野范围内。（３）受眼位置影响的神     

视皮层分区及其fMRI 研究进展

血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD—fMRI）作为一种无创、可精确定位的脑功能研究技术,已广泛应用于视觉系统的研究中,并取得了许多重要成果,本文就fMRI研究进展及其在大脑视觉皮层功能分区中的应用做一综述。     

猫外膝体神经元非寻常的方位调谐特性──Ⅱ．在去视皮层猫和视觉剥夺猫（Dark－reared cats）的研究

以移动的正弦光栅作为刺激,用玻璃微电极记录以冰冻法毁损皮层１７、１８、１９区和外侧上雪氏回区后的猫外膝体的单细胞反应,测定了５７９个细胞的方位调谐特性,另外还在视觉剥夺猫外膝体测定了３４４个细胞的方位调谐特性,与正常猫相似,去视以猫和视觉剥夺猫外膝体的少数细胞具有非寻常的方位调谐特性,包括具蝴蝶形调谐曲线的方位调谐特性、双调谐的方位调谐特性和最优方位随刺激空间的不同而变化的方位调谐特性。结果表明外     

年龄与性别相关的大鼠视皮层树突形态变化

衰老会导致视觉功能的退化,但其潜在的神经机制尚不清楚。通过改良Golgi-Cox染色法,测定了青年雄性、青年雌性及老年雄性与老年雌性4组共20只大鼠视皮层的树突长度和树突棘密度,以研究年龄与性别对视皮层树突形态的影响。结果显示青年雄性大鼠视皮层顶树突、基树突、树突总长度均明显高于青年雌性大鼠,但这种性别差异在老年雌雄组之间并不显著,可能是由于在雄性组之间存在着明显的年龄相关性树突长度减少而在雌性组之间并不存在。青年雄性组的树突棘密度要明显高于青年雌性组,尽管衰老导致了青年雄、雌性组的树突棘密度均明显降低,但老年雄、雌性组的树突棘密度并无显著差异,这可能是由于雄性组的年龄相关性树突密度降低程度要远大于雌性组。由此可见衰老确实能导致视皮层树突形态的退化,这可能是老年性视觉功能衰退的潜在神经机制,但这种退化可能具有一定的性别差异。     

脑功能磁共振成像的研究现状

脑功能磁共振成像是近年来磁共振成像技术的一项新发展,为从单一形态学研究到形态与功能相结合的系统研究开辟了一条崭新的道路。本文主要介绍了人脑的功能活动磁共振成像的概念、原理、试验设计、临床的研究现状。     

Bayesian Spatiotemporal Inference in Functional Magnetic Resonance Imaging

Mapping of the human brain by means of functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an emerging field in cognitive and clinical neuroscience. Current techniques to detect activated areas of the brain mostly proceed in two steps. First, conventional methods of correlation, regression, and time series analysis are used to assess activation by a separate, pixelwise comparison of the fMRI signal time courses to the reference function of a presented stimulus. Spatial aspects caused by correlations between neighboring pixels are considered in a separate second step, if at all. The aim of this article is to present hierarchical Bayesian approaches that allow one to simultaneously incorporate temporal and spatial dependencies between pixels directly in the model formulation. For reasons of computational feasibility, models have to be comparatively parsimonious, without oversimplifying. We introduce parametric and semiparametric spatial and spatiotemporal models that proved appropriate and illustrate their performance applied to visual fMRI data.     

基于fMRI观察正常人脑中枢对针刺得气感反应的初步研究

目的:运用功能性磁共振成像技术观察正常人脑中枢对针刺得气感的反应特点,探索针刺得气的物质基础。方法:按照纳入排除标准收集男、女健康志愿者各35例,随机分为2组,针刺组40人,假针刺组30人,分别以外关穴针刺与假针刺作为刺激因素。采用Block方法设计刺激程序,运用功能性磁共振成像技术收集脑中枢反应信号。扫描完毕随即使用针刺感觉量表评价受试对象的感觉,依据感觉量化结果将图像数据分为针刺得气感组与无感觉对照组,以P≤0.0001,uncorrected,K10为统计检验显著性标准,以对照无感觉组为基线,在Matlab平台上采用SPM2.0软件包对图像数据进行处理和分析。结果:(1)得气效应:针刺组29人、假针刺组1人以酸麻胀重等得气指征为主,VAS评分4.62±3.05;针刺组2人轻微刺痛感,假针刺组21人无感觉、5人轻微刺痛感。(2)脑中枢激活效应:针刺得气激活的脑功能区有双侧额上回(BA6)、额下回(BA47)、缘上回(BA40),左侧额中回(BA47)、中央前回(BA10)、颞中回(BA21),右侧额中回(BA10)、顶下小叶(BA40)、中央前回(BA6)、颞上回(BA10)、颞中回(BA39)、颞下回(BA20)。结论:针刺得气感能特异性的激活正常人脑功能区,针刺得气效应与脑中枢密切相关。     

乳腺癌功能磁共振成像与生物学预后因子的研究进展

乳腺癌已成为女性最为常见的恶性肿瘤,如何对乳腺癌进行早期诊断、合理化治疗及判断预后意义重大。雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、Ki-67、人表皮生长因子受体2(HER-2)等免疫组化指标在判断乳腺癌临床类型、转移情况及预后等方面具有重要作用。随着功能磁共振的发展,氢质子磁共振波谱(1H-MRS)、动态增强磁共振成像(DCE-MRI)、扩散加权成像(DWI)等被越来越广泛的用于乳腺组织的检查。研究功能磁共振与乳腺癌预后因子的相关性,对乳腺癌的临床分型、治疗及预后等方面有一定的指导作用。本文就相关进展进行综述。     

Retino-Cortical Mapping Ratio Predicts Columnar and Salt-and-Pepper Organization in Mammalian Visual Cortex

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未服药精神分裂症患者视觉刺激的功能磁共振成像研究

目的:探讨未服药精神分裂症患者和健康对照视觉刺激的脑区激活的差异.方法:对10例未服药精神分裂症患者(患者组)和10名年龄、教育程度和性别匹配的健康人(对照组)进行视觉信息处理过程的检查,应用功能磁共振成像(fMRI)技术,采用组块设计,以翻转棋盘格为视觉信息输入,以"十"型为对照,比较两组脑区激活区域的差异.结果:两组在中枢视觉区都有激活.但与对照组相比,患者组在视觉刺激时左侧顶下小叶激活增高.结论:精神分裂症患者视觉刺激后,左侧顶下小叶的异常激活,可能反映精神分裂症患者的代偿性,是其视觉信息加工受损的影像学证据.