【摘要】：恐懼記憶是保證人和動物免受傷害性刺激侵害,維持生存的重要功能之一,但其強化過度而不能正常消退也是造成創(chuàng)傷后應激障礙(post-traumatic stress disorder,PTSD)、焦慮癥等神經精神疾病的重要原因。巴甫洛夫恐懼條件反射(Pavlovian fear conditioning)是恐懼記憶相關實驗研究中最為經典的范式,在過去的30多年里,學者們利用腦區(qū)毀損、電生理學、藥理學、分子生物學及影像學等方法對恐懼記憶的表現(xiàn)和形成機制進行了大量研究,發(fā)現(xiàn)恐懼記憶涉及到多個腦區(qū),并且存在相應的神經環(huán)路。但是,以前的實驗結果大多是從嚙齒類動物的條件性恐懼記憶研究中獲得,無法直接應用到人腦研究。隨著醫(yī)學影像學成像技術和圖像后處理分析方法的不斷發(fā)展,以及計算機三維可視化技術和數(shù)學建模在腦科學、尤其是神經影像學領域的進一步應用,關于人的恐懼記憶相關腦區(qū)以及相應的神經環(huán)路的活體研究成為可能。本研究對招募的正常受試者進行磁共振掃描,采集高分辨率活體腦多模態(tài)磁共振圖像數(shù)據(jù),包括靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)數(shù)據(jù)、T1 加權三維結構圖像數(shù)據(jù)以及磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)數(shù)據(jù),利用計算機三維重建、可視化、數(shù)學建模、相關性分析及纖維束追蹤、重建等方法和圖像后處理技術,探索參與恐懼記憶的腦區(qū)及其纖維聯(lián)系。第一部分實驗中,利用高場強磁共振掃描儀采集高分辨率T1加權三維結構圖像數(shù)據(jù)和rs-fMRI數(shù)據(jù),用功能連接(functional connectivity,FC)分析的方法探索參與恐懼記憶的相關腦區(qū)。實驗選用經過納入及排除標準并進行質量控制篩選后的95名大學生志愿者(女性50例,男性45例)的高質量磁共振圖像數(shù)據(jù),使用DPARSFA軟件對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行功能連接分析,再通過SPM和REST軟件對功能連接分析得到的結果數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。結果顯示:(1)恐懼記憶相關的腦激活區(qū)主要有杏仁體、內側前額葉皮層(medial prefrontal cortex,mPFC)、顳葉、島葉、海馬旁回(parahippocampus,PPA)、海馬(hippocampus,HPC)、扣帶回、丘腦等結構;(2)對比男、女組受試者的功能連接分析結果,部分腦區(qū)的激活強度存在顯著的性別差異,女性主要在楔前葉和楔葉有更大的激活,男性在顳葉、PPA、額下回、中央前回等區(qū)域的激活強度比女性大。第二部分的研究中,選用正常受試者的DTI數(shù)據(jù)和高分辨率T1加權三維結構圖像數(shù)據(jù),根據(jù)第一部分rs-fMRI功能連接分析的實驗結果并參考相關動物實驗的研究結論,我們選擇與恐懼記憶高度相關的杏仁體作為種子點,以HPC及腹內側前額葉皮層(ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)為包含區(qū),利用FreeSurfer,BrainSuite和MRtrix等軟件對圖像數(shù)據(jù)進行處理,對恐懼記憶相關腦區(qū)之間的纖維束進行概率性追蹤,探索與恐懼記憶相關的纖維環(huán)路。結果顯示:連接上述與恐懼記憶相關腦區(qū)間的纖維環(huán)路主要有兩條:一條經過穹隆并連接杏仁體、vmPFC、HPC等部位;一條通過扣帶將vmPFC、杏仁體、HPC等腦結構相連接。綜合兩部分的研究結果可以得出結論:(1)杏仁體、扣帶回、mPFC、HPC、顳葉、島葉、PPA、丘腦是參與恐懼記憶的重要腦區(qū)。(2)在恐懼記憶的加工過程中,部分腦區(qū)的激活強度呈現(xiàn)出明顯的性別差異,男性主要體現(xiàn)在顳葉、PPA、額下回、中央前回,而女性主要涉及楔前葉和楔葉。(3)由杏仁體-海馬-穹隆-腹內側前額葉皮層構成的環(huán)路以及由杏仁體-海馬-扣帶-腹內側前額葉皮層構成的環(huán)路是參與恐懼記憶的兩條重要的神經環(huán)路。本課題的研究,揭示了人參與恐懼記憶的相關腦區(qū)和存在的神經環(huán)路,為進一步探索恐懼記憶的形成機制以及相關神經精神疾病的診斷和治療提供了形態(tài)學基礎。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R445.2;R338
【圖文】：

圖像進行以右側杏仁體外側部為感興趣區(qū)的功能連接分析。結果顯示女性受試者逡逑組激活的腦區(qū)為（ｐ＜０．００１，ＦＤＲ校正）：右側杏仁體、ＰＰＡ、顳葉、島葉、ＨＰＣ、逡逑扣帶回、殼和丘腦（見圖１．Ａ）。男性受試者組激活的腦區(qū)為（ｐ＜０．００１，ＦＤＲ校正）：逡逑右側杏仁體、ＰＰＡ、顳葉、島葉、殼、丘腦、扣帶回、ＨＰＣ邋（見圖１．Ｂ）。逡逑１１逡逑

對男、女受試者的ｒｓ－ｆＭＲＩ圖像數(shù)據(jù)分別進行以Ｌ－ｌＡｍｙ為ＲＯＩ的功能連接逡逑計算。實驗發(fā)現(xiàn)女性受試者組激活的區(qū)域為（ｐ＜０．００１，邋ＦＤＲ校正）：左側杏仁體、逡逑ＰＰＡ、顳葉、島葉、扣帶回、殼、丘腦、ＨＰＣ邋（見圖２．Ａ）。男性受試者的左側杏逡逑仁體、ＰＰＡ、顳葉、島葉、扣帶回、殼、丘腦、ＨＰＣ等腦區(qū)被激活（ｐ＜０．００１，ＦＤＲ逡逑校正）（見圖２．Ｂ）。逡逑１２逡逑

以ｖｍＰＦＣ為感興趣區(qū)對男、女受試者的ｒｓ－ｆＭＲＩ圖像數(shù)據(jù)分別進行功能連逡逑接計算。實驗發(fā)現(xiàn)女性受試者組激活的區(qū)域如下：額內側回、扣帶回、顳葉、楔逡逑前葉、楔葉、ＰＰＡ、丘腦（ｐ＜０．００１，邋ＦＤＲ校正，見圖３．Ａ）。男性受試者組的額內逡逑側回、顳葉、扣帶回、ＰＰＡ、楔前葉、楔葉等區(qū)域被激活（ｐ＜０．００１，ＦＤＲ校正，逡逑見圖３．Ｂ）。逡逑１３逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 王海寶;諶業(yè)榮;余永強;張誠;趙本勝;張達人;;情緒記憶性別差異的功能磁共振成像研究[J];中國醫(yī)學影像技術;2007年12期

本文編號：2762013