【摘要】：重性抑郁癥(Major Depressive Disorder,MDD)是一種嚴(yán)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(shù),以往研究發(fā)現(xiàn)MDD涉及默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(Default Mode Network,DMN)、突顯網(wǎng)絡(luò)(Salience Network,SN)和中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)(Central Executive Network,CEN)等多個網(wǎng)絡(luò)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(cè)重研究一個腦區(qū)對另一個腦區(qū)的因果作用關(guān)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(guān)的神經(jīng)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(wǎng)絡(luò)(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(guān)DMN內(nèi)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(wǎng)絡(luò)內(nèi)的有效連接進行分析,以此探究DMN內(nèi)有效連接的異常與MDD患病和復(fù)發(fā)的潛在關(guān)系。實驗分別采集正常人、首發(fā)MDD患者和復(fù)發(fā)MDD患者的靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù),再利用spDCM構(gòu)建三組被試各自的DMN有效連接模式。對比分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),DMN左側(cè)后頂葉皮層(Left Parietal Cortex,LPC)和內(nèi)側(cè)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(lián)系,同時,本研究進一步發(fā)現(xiàn)DMN內(nèi)mPFC到后扣帶皮層(Posterior Congulate Cortex,PCC)的連接異�？赡芘cMDD的復(fù)發(fā)存在關(guān)聯(lián)。2.雙網(wǎng)絡(luò)(CEN/DMN)有效連接分析DMN又被稱作任務(wù)負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)(Task-negative Network,TNN),與之相對應(yīng)的是任務(wù)正激活網(wǎng)絡(luò)(Task-positive Networks,TPNs),其代表網(wǎng)絡(luò)為CEN。以往研究表明,DMN和CEN的正常交互對于認(rèn)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(wǎng)絡(luò)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(jié)果顯示,正常人的有效連接主要集中在兩個網(wǎng)絡(luò)間的連接,而MDD患者的有效連接主要集中在各自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的連接,這一結(jié)果提示MDD患者這兩個網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)異常,導(dǎo)致患者無法正�？刂魄榫w。3.大尺度腦網(wǎng)絡(luò)有效連接分析MDD患者通常同時存在情感、認(rèn)知控制、注意缺陷等多方面的問題,本文在單網(wǎng)絡(luò)(DMN)和雙網(wǎng)絡(luò)(DMN和CEN)有效連接分析的基礎(chǔ)上,進一步通過大尺度腦網(wǎng)絡(luò)有效連接分析及圖論分析,研究了MDD患者視覺網(wǎng)絡(luò)、感覺運動網(wǎng)絡(luò)、聽覺網(wǎng)絡(luò)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、突顯網(wǎng)絡(luò)、小腦、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、左右中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)等9大網(wǎng)絡(luò)的有效連接。實驗結(jié)果顯示,MDD破壞了靜息態(tài)下大尺度腦網(wǎng)絡(luò)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(fù)相關(guān),這三條連接分別為左側(cè)楔前葉至右側(cè)中央前回、左側(cè)三角部額下回至右側(cè)角回,以及視覺網(wǎng)絡(luò)中的VN2至頂下緣角回。此外,圖論分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),大腦正常的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)遭到破壞,使得大腦內(nèi)部的信息傳輸效率降低,并且網(wǎng)絡(luò)局部效率的降低也使得部分腦網(wǎng)絡(luò)的防御攻擊能力減弱。本文從腦網(wǎng)絡(luò)角度出發(fā),通過對MDD患者從單網(wǎng)絡(luò)(DMN)到大尺度腦網(wǎng)絡(luò)的有效連接分析,深入探究了MDD患者大腦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)及網(wǎng)絡(luò)間的有效連接異常,為MDD的病理生理學(xué)機制帶來新的解釋,同時也為該疾病的復(fù)發(fā)防治帶來一定的啟發(fā)。
【圖文】：

腦網(wǎng)絡(luò)連接分析方法（改自[47]

圖 2.2 結(jié)構(gòu)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(shè)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(dāng)前點的主特征方向，也就是彌散張量
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R749.4;O157.5

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本文編號：2612122