人口老齡化是當(dāng)今社會(huì)面臨的巨大挑戰(zhàn)。老化過(guò)程伴隨工作記憶、處理速度、情境記憶等認(rèn)知功能減退,是影響老年人日常生活獨(dú)立能力和生活質(zhì)量的主要因素。人類(lèi)大腦是各種認(rèn)知功能的物質(zhì)基礎(chǔ),厘清其功能和結(jié)構(gòu)在老化過(guò)程中的改變是認(rèn)知老化的重要課題。越來(lái)越多的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究重塑了我們對(duì)大腦老化的認(rèn)識(shí),一方面,其結(jié)構(gòu)和功能的改變導(dǎo)致認(rèn)知功能減退,另一方面,干預(yù)也會(huì)引起腦功能和結(jié)構(gòu)的改變,改善老年人的認(rèn)知功能。本文采用功能磁共振成像技術(shù),以健康老年人為研究對(duì)象,探索正常老化過(guò)程和認(rèn)知干預(yù)引起的大腦功能網(wǎng)絡(luò)特征的改變。主要研究?jī)?nèi)容包括:1.老化對(duì)前扣帶腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。前扣帶回作為額葉的重要腦區(qū),與人類(lèi)認(rèn)知控制和情緒管理密切有關(guān)。我們采用靜息態(tài)功能連接分析比較了老年和年輕對(duì)照被試的前扣帶回腦功能網(wǎng)絡(luò)的差異。首先,根據(jù)功能連接模式相似性,采用k均值聚類(lèi)分析將前扣帶分為背側(cè)和腹側(cè)兩個(gè)亞區(qū),接著探測(cè)了老化對(duì)兩個(gè)前扣帶亞區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)的影響。研究發(fā)現(xiàn),老年被試與年輕對(duì)照被試相比有更高的背側(cè)與腹側(cè)前扣帶的體積比,提示老化過(guò)程中前扣帶內(nèi)部功能發(fā)生了重組。進(jìn)一步的功能連接分析發(fā)現(xiàn),與年輕對(duì)照被試相比,老年被試背側(cè)前扣帶與顳頂聯(lián)合以及腹側(cè)前扣帶與腦島之間的功能連接增強(qiáng),提示老化對(duì)突顯網(wǎng)絡(luò)的影響,老年人可能需要更多資源來(lái)維持對(duì)外界的注意。老年被試背側(cè)前扣帶與海馬以及丘腦之間的功能連接,以及腹側(cè)前扣帶與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)之間的功能連接顯著降低,這些降低的功能連接可能與老年人認(rèn)知功能降低有關(guān)。另外,我們也發(fā)現(xiàn)老年被試腹側(cè)前扣帶與額下回及顳上回的連接增強(qiáng),可能與老年人保持的情緒管理有關(guān)。2.老化對(duì)小腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響�；陟o息態(tài)功能數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),與年輕對(duì)照被試相比,老年被試小腦與前額葉、海馬及紋狀體之間的功能連接顯著降低,表明老化過(guò)程中小腦與大腦皮層及皮層下結(jié)構(gòu)之間的功能連接異常是老年人工作記憶等認(rèn)知功能減退的腦功能特征。研究也發(fā)現(xiàn)老年被試的小腦運(yùn)動(dòng)亞區(qū)與腦島之間的功能連接增強(qiáng),與輔助運(yùn)動(dòng)皮層之間的功能連接降低,表明老化過(guò)程中重組的感知運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維持了老年人的感知運(yùn)動(dòng)功能。3.老化對(duì)工作記憶相關(guān)腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。我們采用任務(wù)激活和功能連接分析方法,比較了老年和年輕對(duì)照被試的工作記憶相關(guān)的突顯、中央執(zhí)行以及默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)激活和功能連接差異。行為學(xué)結(jié)果表明老年被試與年輕對(duì)照被試相比較對(duì)高負(fù)荷工作記憶任務(wù)響應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng),正確率更低。任務(wù)激活研究發(fā)現(xiàn),與年輕對(duì)照被試相比,老年被試左側(cè)后頂葉和默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)對(duì)高負(fù)荷工作記憶任務(wù)處理時(shí)顯著降低,提示老年人在高負(fù)荷任務(wù)時(shí)可能無(wú)更多資源可以調(diào)配,行為表現(xiàn)差。功能連接分析研究發(fā)現(xiàn),老年被試在高負(fù)荷任務(wù)時(shí)的中央執(zhí)行和突顯網(wǎng)絡(luò)的皮層腦區(qū)與小腦之間的功能連接、默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的后扣帶與前額葉之間的功能連接顯著降低,以及中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的后頂葉與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的后扣帶以及腹內(nèi)側(cè)前額葉之間的功能連接顯著降低。這些結(jié)果表明,老化影響了工作記憶相關(guān)的功能網(wǎng)絡(luò)整合和網(wǎng)絡(luò)間耦合性,可能反映了老年人的工作記憶功能減退。4.認(rèn)知干預(yù)對(duì)老年人工作記憶相關(guān)腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。采用靜息態(tài)功能連接分析,本研究探測(cè)了認(rèn)知干預(yù)前后老年人的工作記憶相關(guān)的三個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)的特征改變,以及與認(rèn)知表現(xiàn)之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明,與老年對(duì)照組相比,在一年后,老年干預(yù)組的默認(rèn)模式和突顯網(wǎng)絡(luò)的整合性被維持,中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的整合性增強(qiáng),以及默認(rèn)模式和中央執(zhí)行以及突顯網(wǎng)絡(luò)間的耦合性也被維持。而且,老年干預(yù)組增強(qiáng)的中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)功能連接與提高的認(rèn)知評(píng)分之間具有正相關(guān)關(guān)系。這些結(jié)果提示認(rèn)知干預(yù)延緩了老化對(duì)工作記憶相關(guān)功能網(wǎng)絡(luò)整合性和網(wǎng)絡(luò)間耦合性的影響,可能與老年人認(rèn)知干預(yù)后認(rèn)知功能得到改善有關(guān)。5.認(rèn)知干預(yù)對(duì)海馬腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。采用靜息態(tài)功能連接分析,本研究全面探測(cè)了正常老化和認(rèn)知干預(yù)對(duì)海馬腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。對(duì)于前海馬功能網(wǎng)絡(luò),研究發(fā)現(xiàn),老年被試與年輕對(duì)照被試相比前海馬與顳極之間的功能連接降低而與腹側(cè)前額葉之間的功能連接增強(qiáng),提示老化過(guò)程中前海馬功能網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了重組。進(jìn)一步的認(rèn)知干預(yù)研究發(fā)現(xiàn),相比與老年對(duì)照組,老年干預(yù)組的左側(cè)前海馬與右側(cè)顳極之間的功能連接在一年仍被維持。對(duì)于后海馬功能網(wǎng)絡(luò),研究發(fā)現(xiàn)老年組相比年輕對(duì)照組的后海馬與皮層間的功能連接顯著降低,而且認(rèn)知干預(yù)沒(méi)有阻止或延緩老化對(duì)后海馬功能網(wǎng)絡(luò)的影響。本研究的結(jié)果表明,海馬功能網(wǎng)絡(luò)在老化過(guò)程中的改變可能反映了老年人的記憶功能損害。然而,認(rèn)知干預(yù)可以延緩老化對(duì)前海馬功能網(wǎng)絡(luò)的影響。綜上所述,本文發(fā)現(xiàn)與工作記憶等認(rèn)知相關(guān)的多個(gè)腦功能網(wǎng)絡(luò)特征在老化過(guò)程中的改變,而認(rèn)知干預(yù)可以阻止或延緩老化對(duì)腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響。這些結(jié)果為進(jìn)一步理解腦認(rèn)知老化的神經(jīng)機(jī)制,為延緩老化進(jìn)程及預(yù)防老年癡呆等疾病的認(rèn)知干預(yù)措施制定提供了重要影像學(xué)參考。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：R445.2;R338
【部分圖文】：

dACC，背側(cè)前扣帶；rACC，是研究 ACC 結(jié)構(gòu)和功能有效且無(wú)創(chuàng)的注意或執(zhí)行功能，沖突檢測(cè)和錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)葉及皮下核團(tuán)等腦區(qū)也被激活[106-108]。及丘腦等腦區(qū)會(huì)被情緒處理有關(guān)任務(wù)CC 與以上腦區(qū)密切的功能連接[105]，與靜息態(tài)功能連接分析，發(fā)現(xiàn) dACC 和責(zé)整合和處理來(lái)自?xún)?nèi)部和外部的刺激N）[56]。隨著腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，突顯內(nèi)以及它與默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)等其它網(wǎng)絡(luò)之111]，也會(huì)受很多疾病狀態(tài)的影響[112, 11二分化的觀點(diǎn)被很多研究者所接受，為直接采用 ACC 結(jié)構(gòu)模板作為感興息態(tài) fMRI 數(shù)據(jù)，首先采用功能連接模

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文.1 前扣帶分割結(jié)果基于前扣帶體素的全腦功能連接模式的空間相似性，我們成功地把老年照組的前扣帶回分割成兩個(gè)功能亞區(qū)，即背側(cè)前扣帶（dACC）和腹側(cè)前ACC）。圖 2-2 顯示了兩組被試前扣帶回的功能分割結(jié)果，視覺(jué)觀察可發(fā)現(xiàn)dACC 與 rACC 間的分割界線(xiàn)前移。進(jìn)一步的分析表明，與年輕對(duì)照組相比的 dACC 體積百分比增大（圖 2-2（c），T=2.66，P=0.01），即 rACC 的體降低，分析回歸了全腦的灰質(zhì)體積。

圖 2-3 腹側(cè)和背側(cè)前扣帶的功能網(wǎng)絡(luò)（單樣本 t 檢驗(yàn)，P< 0.05，F(xiàn)DR 校正）。（a）顯示年輕對(duì)照組（左）和老年組（右）的背側(cè)前扣帶（dACC）功能網(wǎng)絡(luò)；（b）顯示年輕對(duì)照組（左）和老年組（右）的腹側(cè)前扣帶（rACC）功能網(wǎng)絡(luò)背側(cè)前扣帶功能網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果如圖 2-3（a）所示，在老年和年輕對(duì)照組，與背側(cè)前扣帶具有正相關(guān)的區(qū)于額上回、扣帶回、中央前回、頂下小葉、腦島、楔前葉、屏狀核、顳頂上回和緣上回）和丘腦，這些與背側(cè)前扣帶顯著相關(guān)的腦區(qū)與先前研究雙樣本 t 檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與年輕對(duì)照組相比，老年組 dACC 與雙側(cè)顳頂聯(lián)的功能連接顯著增強(qiáng)，而與海馬、右側(cè)丘腦和右側(cè)楔前葉等腦區(qū)有顯著降連接，見(jiàn)圖 2-4（a）和表 2-1。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳文利;白潔;王毅;丁里;Jing-Huei;;功能磁共振評(píng)價(jià)人類(lèi)大腦功能連接的方法、變量及影響因素[J];臨床放射學(xué)雜志;2013年06期

2 王英杰;沈輝;;腦靜息功能連接自發(fā)波動(dòng)的可變性分析[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2017年01期

3 皇甫浩然;楊劍;楊陽(yáng);;基于fMRI動(dòng)態(tài)功能連接的抑郁癥患者分類(lèi)研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2017年03期

4 張軍鵬;王秈君;黃韞梔;;基于功能連接的腦磁弱源成像方法[J];智慧健康;2017年20期

5 祖述臣;張立欣;;補(bǔ)陽(yáng)還五湯配合針灸對(duì)氣虛血瘀型腦梗死大腦網(wǎng)絡(luò)功能連接及預(yù)后的影響[J];四川中醫(yī);2016年08期

6 楊劍;陳書(shū)q

本文編號(hào)：2833151