【摘要】：重性抑郁癥(Major Depressive Disorder,MDD)是一種嚴重的情感障礙類疾病。借助功能磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技術,以往研究發(fā)現MDD涉及默認網絡(Default Mode Network,DMN)、突顯網絡(Salience Network,SN)和中央執(zhí)行網絡(Central Executive Network,CEN)等多個網絡的功能及連接異常。與傳統(tǒng)的功能連接分析相比,有效連接分析更加側重研究一個腦區(qū)對另一個腦區(qū)的因果作用關系,它不僅可以計算腦區(qū)間相互作用的強度,也能獲得腦區(qū)間信號的傳遞方向,能夠更加精確地刻畫不同腦區(qū)之間的交互作用機制,對于闡明抑郁癥相關的神經機制具有重要的意義。因此,本文采用譜動態(tài)因果建模(Spectral Dynamic Causal Modelling,spDCM)方法對MDD患者大腦有效連接進行分析。本文主要從以下三個方面開展研究:1.單網絡(DMN)有效連接分析DMN在MDD的發(fā)病機制中扮演著重要的角色,其功能連接的異常被大量文獻所報道,然而有關DMN內的因果交互情況尚不清楚。因此,本文第一部分工作利用spDCM對DMN單個網絡內的有效連接進行分析,以此探究DMN內有效連接的異常與MDD患病和復發(fā)的潛在關系。實驗分別采集正常人、首發(fā)MDD患者和復發(fā)MDD患者的靜息態(tài)fMRI數據,再利用spDCM構建三組被試各自的DMN有效連接模式。對比分析結果發(fā)現,DMN左側后頂葉皮層(Left Parietal Cortex,LPC)和內側前額葉皮層(Medial Prefrontal Cortex,mPFC)的連接異�？赡芘cMDD的發(fā)病存在緊密聯系,同時,本研究進一步發(fā)現DMN內mPFC到后扣帶皮層(Posterior Congulate Cortex,PCC)的連接異�？赡芘cMDD的復發(fā)存在關聯。2.雙網絡(CEN/DMN)有效連接分析DMN又被稱作任務負激活網絡(Task-negative Network,TNN),與之相對應的是任務正激活網絡(Task-positive Networks,TPNs),其代表網絡為CEN。以往研究表明,DMN和CEN的正常交互對于認知、情緒控制等功能具有重要作用。本文的第二部分工作采用spDCM對DMN與CEN雙網絡的有效連接進行分析,以此探究MDD患者TPNs和TNN的切換狀態(tài)。spDCM的結果顯示,正常人的有效連接主要集中在兩個網絡間的連接,而MDD患者的有效連接主要集中在各自網絡內部的連接,這一結果提示MDD患者這兩個網絡間的信息交流可能減少。其次,MDD患者DMN到CEN的影響增強,而CEN到DMN的影響減弱,這也意味著TPNs與TNN的切換功能在MDD中出現異常,導致患者無法正�？刂魄榫w。3.大尺度腦網絡有效連接分析MDD患者通常同時存在情感、認知控制、注意缺陷等多方面的問題,本文在單網絡(DMN)和雙網絡(DMN和CEN)有效連接分析的基礎上,進一步通過大尺度腦網絡有效連接分析及圖論分析,研究了MDD患者視覺網絡、感覺運動網絡、聽覺網絡、默認網絡、突顯網絡、小腦、背側注意網絡、左右中央執(zhí)行網絡等9大網絡的有效連接。實驗結果顯示,MDD破壞了靜息態(tài)下大尺度腦網絡間的均衡連接。同時,MDD患者中有三條異常連接與患者臨床得分呈負相關,這三條連接分別為左側楔前葉至右側中央前回、左側三角部額下回至右側角回,以及視覺網絡中的VN2至頂下緣角回。此外,圖論分析結果發(fā)現,大腦正常的拓撲結構遭到破壞,使得大腦內部的信息傳輸效率降低,并且網絡局部效率的降低也使得部分腦網絡的防御攻擊能力減弱。本文從腦網絡角度出發(fā),通過對MDD患者從單網絡(DMN)到大尺度腦網絡的有效連接分析,深入探究了MDD患者大腦網絡內及網絡間的有效連接異常,為MDD的病理生理學機制帶來新的解釋,同時也為該疾病的復發(fā)防治帶來一定的啟發(fā)。
【圖文】：

腦網絡連接分析方法（改自[47]

圖 2.2 結構連接分析示意圖（改自[49, 50]）用的纖維追蹤算法主要有兩種，一種為確定性纖維追蹤，，另外一種為。確定性纖維追蹤需要事先設定好種子點，然后沿著種子點的主特征蹤，每前進一個步長就會計算當前點的主特征方向，也就是彌散張量
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R749.4;O157.5

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本文編號：2612122