本文關(guān)鍵詞：老齡相關(guān)的靜息狀態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)變化的磁共振成像研究

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【摘要】：背景功能磁共振（fMRI）利用檢測腦血氧代謝水平的變化間接對腦功能活動成像，如認(rèn)知功能、注意功能、執(zhí)行功能、感覺功能等；具有同步低頻fMRI信號的空間遠(yuǎn)隔腦區(qū)組成腦網(wǎng)絡(luò)，意味著這些腦區(qū)能夠協(xié)同活動。人腦網(wǎng)絡(luò)是一個非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造；腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)是被最早發(fā)現(xiàn)的腦網(wǎng)絡(luò)之一，大量的研究表明網(wǎng)絡(luò)受年齡、衰老、神經(jīng)精神疾病影響，生理性腦衰老過程蘊(yùn)含網(wǎng)絡(luò)功能連接性減低。 目的靜息狀態(tài)腦功能磁共振網(wǎng)絡(luò)包含了時空信號相反的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，即認(rèn)知任務(wù)活動誘導(dǎo)的正性激活的網(wǎng)絡(luò)和負(fù)激活的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)和突顯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的大尺度網(wǎng)絡(luò)是支撐認(rèn)知活動的基礎(chǔ)；本課題進(jìn)一步研究默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)絡(luò)的正負(fù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)和突顯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的大尺度網(wǎng)絡(luò)在老年期的退變，特別關(guān)注這些網(wǎng)絡(luò)變化的程度。 方法對18位正常青年人和22位健康老年人進(jìn)行了靜息功能磁共振掃描，成像序列包括常規(guī)結(jié)構(gòu)成像及血氧水平依賴（BOLD）的T2*加權(quán)像。檢查前對所有受試者進(jìn)行神經(jīng)心理學(xué)測評，其簡易精神狀態(tài)量表評分28-30分。圖像處理應(yīng)用國際通用腦功能圖像處理軟件，以后扣帶回（PCC）和前額葉內(nèi)側(cè)腹側(cè)區(qū)（vMPFC）為種子區(qū)，分析功能磁共振圖像低頻波動信號，基于全腦像素提取默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)成分及與其呈反相關(guān)關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)，對兩組受試者網(wǎng)絡(luò)連接性進(jìn)行組內(nèi)和組間統(tǒng)計學(xué)分析。另外，，利用種子區(qū)信號相關(guān)性分析提取功能磁共振圖像中的四個制式網(wǎng)絡(luò)，包括默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（DMN）、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)（DAN）、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)（ECN），突顯網(wǎng)絡(luò)（SN），以感覺系統(tǒng)視覺網(wǎng)絡(luò)作為對照控制，比較大尺度網(wǎng)絡(luò)在老年組與青年組的變化。 結(jié)果組內(nèi)統(tǒng)計分析采用單樣本t檢驗（雙側(cè)），取閾值p＜0.01，經(jīng)Monte-Carlo模擬校正，激活聚叢大小18像素（486mm3），校正后像素p＜0.01，分別獲得了青年組和老年組的PCC+、vMPFC+、PCC-和vMPFC-網(wǎng)絡(luò)。組間比較分析采用雙樣本t檢驗（雙側(cè)），取閾值p＜0.05，經(jīng)Monte-Carlo模擬校正，激活聚叢大小54像素（1458mm3），校正后像素p＜0.05。老年組的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)及其反相關(guān)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)了以功能連接性減低為特征的變化。構(gòu)成默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的主要腦區(qū)呈現(xiàn)了與PCC及vMPFC的功能連接性減低；PCC負(fù)相關(guān)和vMPFC負(fù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)功能連接性減低的腦區(qū)分布具有不同特點，前者位于兩側(cè)額頂葉側(cè)面，后者以大腦內(nèi)側(cè)輔助運動區(qū)為主。老年腦功能網(wǎng)絡(luò)的損害分布呈前后方向梯度改變，前部較后部明顯，與以往研究結(jié)果一致。 兩組數(shù)據(jù)樣本t檢驗，在經(jīng)alphasim校正的p0.01的閾值水平下，顯示DMN受影響最顯著，其次為DAN，再次為ECN，SN受影響最小；默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)和突顯網(wǎng)絡(luò)分別損失了14.9%，7.9%，4.6%及1.6%的功能連接區(qū)。視覺網(wǎng)絡(luò)作為控制因素，經(jīng)統(tǒng)計比較我們發(fā)現(xiàn)老年組和青年組的視覺網(wǎng)絡(luò)無明顯差異。同時，利用基于體素的形態(tài)測量（VBM）比較了青年組和老年受試者的腦灰質(zhì)體積，結(jié)果顯示老年人的額葉、頂葉及顳葉的內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面灰質(zhì)體積呈現(xiàn)廣泛的顯著減少，而枕頂葉體積無顯著變化。 結(jié)論老年人注意網(wǎng)絡(luò)和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)了功能連接性減低為特征的變化，這些網(wǎng)絡(luò)改變有助于更深入理解老年期腦功能生理性衰退；正常人的腦衰老表現(xiàn)為在網(wǎng)絡(luò)水平上呈現(xiàn)有組織性的變化；我們的研究表明老年期大尺度的腦網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)選擇性的損害，高級認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)較低級腦功能網(wǎng)絡(luò)退變更突出。靜息功能磁共振網(wǎng)絡(luò)分析是無創(chuàng)性探索老年腦內(nèi)在機(jī)制變化的重要工具，腦網(wǎng)絡(luò)的變化可以作為研究老年相關(guān)腦疾病的潛在生物學(xué)標(biāo)志。
【關(guān)鍵詞】：衰老 腦 網(wǎng)絡(luò) 功能磁共振 低頻波動信號 功能連接 認(rèn)知
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R445.2;R741
【目錄】：

• 前言4-5
• 中文摘要5-8
• Abstract8-14
• 英文縮寫詞表14-15
• 第一篇 文獻(xiàn)綜述15-33
• 1 腦老化神經(jīng)影像學(xué)研究進(jìn)展15-23
• 1.1 老年期腦容積的變化15-17
• 1.2 擴(kuò)散張量成像17-18
• 1.3 1H 磁共振波譜18-19
• 1.4 腦功能影像學(xué)19-22
• 1.5 小結(jié)22-23
• 2 腦功能磁共振的研究進(jìn)展23-31
• 2.1 動物的功能磁共振研究23-24
• 2.2 fMRI 信號分析技術(shù)24-28
• 2.3 功能磁共振的應(yīng)用28-30
• 2.4 目前功能磁共振的研究方向30-31
• 2.5 小結(jié)31
• 總結(jié)31-33
• 第二篇 實驗研究33-70
• 第1章 老年期靜息功能磁共振默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)及其反相關(guān)網(wǎng)絡(luò)變化的研究33-49
• 1.1 資料與方法35-37
• 1.1.1 受試者35
• 1.1.2 磁共振圖像采集35
• 1.1.3 數(shù)據(jù)處理35-37
• 1.2 結(jié)果37-39
• 1.2.1 組內(nèi)分析37
• 1.2.2 組間比較37-39
• 1.3 討論39-44
• 1.4 小結(jié)44
• 附圖44-49
• 第2章 老年期大尺度腦功能網(wǎng)絡(luò)選擇性的退化49-69
• 2.1 材料與方法52-55
• 2.1.1 受試者52
• 2.1.2 磁共振圖像采集52
• 2.1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理52-53
• 2.1.4 網(wǎng)絡(luò)分析53-54
• 2.1.5 基于優(yōu)化的體素的體積測量54-55
• 2.2 結(jié)果55-57
• 2.2.1 組內(nèi)腦網(wǎng)絡(luò)分析55
• 2.2.2 組間腦網(wǎng)絡(luò)比較55-56
• 2.2.3 基于體素的形態(tài)學(xué)比較56-57
• 2.3 討論57-61
• 2.4 小結(jié)61-62
• 附圖與附表62-69
• 第3章 結(jié)論69-70
• 本研究的特色與創(chuàng)新之處70-71
• 參考文獻(xiàn)71-93
• 作者簡介93-95
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95-103
• 致謝103

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：640463