基于rtfMRI-NF技术调控失眠障碍患者杏仁核活性对大脑度中心性的影响

目的 探讨实时功能磁共振成像神经反馈(real-time functional magnetic resonance imaging neurofeedback, rtfMRI-NF调控失眠障碍(insomnia disorder, ID)患者杏仁核活性对大脑度中心性(degree centrality, DC)的影响。材料与方法 本研究采用rtfMRI-NF调控34例ID患者杏仁核活性,结合临床多导睡眠监测(Polysomography, PSG)、匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh Sleep Quality Index, PSQI)等量表对患者进行干预前后评估。使用配对t检验分析干预前后功能成像数据的DC值差异,并探讨调控前后DC值变化及其与临床量表等数据的相关性。结果 经rtfMRI-NF调控后,ID患者的PSQI、失眠严重程度指数(Insomnia Severity Index Scale, ISI)等量表评分均显著降低(P均<0.05)。此外,右侧海马旁回的DC值显著增高(GRF校正,体素水平P<0.001,团块水平P<0.05),并与睡眠效率差值呈负相关r=-0.478,P<0.05);而右侧背外侧额上回等区域的DC值降低(GRF校正,体素水平P<0.001,团块水平P<0.05),并与干预后ISI评分呈正相关(r=0.488,P<0.05)。结论 rtfMRI-NF技术可重塑ID患者特定脑区的DC值,并有效提高ID患者的睡眠质量。

基于fMRI评价失眠障碍患者相关脑区脑功能的研究进展

失眠障碍(insomnia disorder,ID)是一种严重影响生活质量的睡眠障碍,长期失眠会导致日间功能障碍及抑郁症、焦虑症等精神疾病,也会增加肥胖、2型糖尿病和心血管疾病的风险,ID已成为影响公民健康的重大公共卫生问题。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)作为一种非侵入式检查手段,可以反映大脑的生理或病理功能状态,对疾病的发病机制研究具有重要意义,在ID患者脑区功能评价中发挥了重要作用。研究表明,ID患者在杏仁核、海马、额叶等多个脑区存在功能异常,通过fMRI技术,研究者能够观察到这些脑区在ID患者中的神经元活动变化。本文旨在综述近年来采用基于fMRI分析评估ID患者相关脑区脑功能的研究进展,以期为进一步探索ID的神经病理学机制研究提供坚实的理论基础和影像学研究证据。

rtfMRI-NF技术调控杏仁核改善失眠障碍的作用

目的探讨实时功能磁共振成像的神经反馈(real-time functional magnetic resonance imaging neurofeedback,rtfMRI-NF)技术调控失眠障碍(insomnia disorder,ID)患者杏仁核改善ID的作用。材料与方法招募ID患者33名,采用rtfMRI-NF技术干预3周(1次/周),采集干预前后静息态脑功能数据和匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh Sleep Quality Index,PSQI)、失眠严重程度指数量表(Insomnia severity index scale,ISI)、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)、贝克抑郁症量表(Beck Depression Inventory,BDI)和汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale,HAMA)。以双侧杏仁核为种子点,计算其与全脑体素的功能连接(functional connectivity,FC),使用配对样本t检验比较干预前后差异有统计学意义的脑区,提取干预后差异有统计学意义脑区的FC值,与临床量表评分进行相关性分析。结果rtfMRI-NF技术干预后ID患者PSQI、ISI、HAMA、HAMD评分均低于干预前(P<0.05),BDI评分与干预前比较差异无统计学意义;ID患者干预后左侧杏仁核与左侧颞中回、左侧额内侧回、右侧楔前叶、右侧楔叶的FC值增大;左侧杏仁核与右侧顶上回、右侧颞上回、左侧额中回的FC值减小(GRF校正,体素水平P<0.001,团块水平P<0.05)。并且干预后左侧杏仁核-右侧楔前叶的FC值与PSQI评分呈负相关(r=-0.477,P<0.01),左侧杏仁核-右侧顶上回FC值与HAMA评分呈负相关(r=-0.586,P<0.01)。结论rtfMRI-NF技术可改善ID患者睡眠质量和情绪状态,其机制可能是左侧杏仁核和默认网络、情绪调节、认知相关脑区之间的FC变化有关。

失眠障碍伴抑郁状态与失眠障碍患者的静息态脑镜像同伦连接分析

目的采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)-体素镜像同伦连接(VMHC)技术分析失眠障碍(ID)伴抑郁状态与ID患者大脑半球间VMHC值差异,探讨ID伴抑郁状态患者大脑半球间信息交流和整合功能受损情况。方法2021年12月-2023年12月河南省人民医院诊治ID患者57例,rs-fMRI前行匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、贝克抑郁量表(BDI)、失眠严重程度指数(ISI)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分。根据BDI评分将57例患者分为ID组(BDI评分<14分)28例和伴抑郁状态组(BDI评分≥14分)29例,比较2组PSQI、ISI、HAMA、HAMD评分;收集2组rs-fMRI数据进行VMHC分析,计算VMHC值;采用Pearson相关法分析ID伴抑郁状态患者差异脑区VMHC值与BDI、HAMA、HAMD评分的相关性。结果伴抑郁状态组BDI评分[(25.65±8.57)分]、HAMA[(22.45±11.21)分]、HAMD[(20.51±9.41)分]评分均高于ID组[(7.71±4.43)、(12.75±7.43)、(12.42±6.65)分](t=9.863,P<0.001;t=3.836,P<0.001;t=3.734,P<0.001),PSQI、ISI评分[(14.86±2.47)、(17.72±4.99)分]与ID组[(14.35±2.54)、(16.39±5.75)分]比较差异均无统计学意义(t=0.762,P=0.450;t=0.935,P=0.354)。与ID组比较,伴抑郁状态组双侧颞下回、楔叶、岛盖部额下回VMHC值降低(GRF校正,体素水平P<0.001,团块水平P<0.05)。ID伴抑郁状态患者双侧楔叶VMHC值与BDI评分呈负相关(r=-0.437,P=0.017),双侧岛盖部额下回VMHC值与HAMD评分呈负相关(r=-0.378,P=0.042)。结论在失眠程度相近的情况下,与ID患者相比,ID伴抑郁状态患者存在大脑半球间信息交流和整合障碍,双侧颞下回、楔叶、岛盖部额下回VMHC值降低,且VMHC值与抑郁症状严重程度相关。

实时功能磁共振成像的神经反馈技术调控失眠障碍患者杏仁核活性对失眠的改善作用

目的观察失眠障碍(ID)患者杏仁核活性,探讨实时功能磁共振成像的神经反馈(rtfMRI-NF)技术调控ID患者杏仁核活性对失眠的改善作用。方法2020年6月—2022年12月河南省人民医院诊治ID患者32例,采用rtfMRI-NF技术调控左侧杏仁核活性,1次/周,连续3周。采集干预前、后静息态功能磁共振成像数据及临床量表[匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、失眠严重程度指数(ISI)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)]评分。采用脑功能局部一致性(ReHo)分析干预前、后脑功能活动,选取差异脑区。采用Pearson相关法分析干预后差异脑区ReHo值与HAMA、HAMD评分的相关性;以干预前后ReHo值差异脑区为种子点进行全脑体素功能连接(FC)分析,计算FC值。结果患者干预后PSQI、ISI、HAMA、HAMD评分[(11.81±3.40)、(14.81±6.16)、(16.56±11.52)、(17.22±7.21)分]均低于干预前[(14.25±3.11)、(18.09±5.52)、(20.94±11.58)、(20.91±8.42)分](t=3.652,P=0.001;t=3.479,P=0.002;t=2.739,P=0.010;t=3.539,P=0.001),右侧楔前叶ReHo值低于干预前(FWE校正,体素水平P<0.005,团块水平P<0.05);以右侧楔前叶为种子点,右侧颞中回、右侧回直肌、左侧眶内额上回FC值均低于干预前(GRF校正,体素水平P<0.005,团块水平P<0.05)。患者干预后右侧楔前叶ReHo值与HAMA、HAMD评分均呈负相关(r=-0.426,P=0.015;r=-0.424,P=0.016)。结论rtfMRI-NF技术调控左侧杏仁核活性可改善ID患者焦虑、抑郁情绪,重塑默认网络、边缘网络中与情绪、认知相关脑区功能,进而改善失眠。

应用低频波动振幅技术评估多菌种益生菌对失眠障碍患者脑功能的影响

目的应用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)-低频波动振幅(ALFF)技术分析失眠障碍(ID)患者应用益生菌干预前后局部脑区神经活动的强度变化,探讨益生菌对ID患者睡眠、情绪的改善作用。方法2022年12月—2023年12月河南省人民医院诊治ID患者32例,随机分为观察组20例和对照组12例。观察组给予多菌种益生菌(由瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜热链球菌组成),对照组给予包装及规格与多菌种益生菌相同的安慰剂,均每日晚饭后温水冲服或直接口服,6 g/d,连续4周。比较2组干预前、干预4周后匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)、失眠严重程度指数(ISI)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分;采集2组干预前、干预4周后rs-fMRI数据进行ALFF分析,计算ALFF值。结果干预前观察组PSQI[(14.400±2.872)分]、ISI[(15.950±5.083)分]、HAMA[(10.200±8.575)分]、HAMD[(12.150±7.842分)]评分与对照组[(13.250±2.340)、(13.917±4.316)、(14.167±9.331)、(11.833±4.529)分]比较差异均无统计学意义(t=0.492,P=0.488;t=1.484,P=0.233;t=0.746,P=0.359;t=1.856,P=0.183)。观察组干预后PSQI[(9.200±2.984)分]、ISI[(10.750±5.693)分]、HAMA[(9.465±7.300)分]、HAMD[(8.350±7.205)分]评分均低于干预前(t=7.984,P<0.001;t=4.690,P=0.001;t=2.610,P=0.017;t=2.916,P=0.009);对照组干预后HAMA评分[(11.167±7.481)分]低于干预前(t=2.324,P=0.040),PSQI[(12.667±2.535)分]、ISI[(13.250±5.561)分]、HAMD[(12.250±5.011)分]评分与干预前比较差异均无统计学意义(t=1.541,P=0.152;t=0.842,P=0.417;t=-0.392,P=0.702)。干预后观察组PSQI评分低于对照组(t=-3.358,P=0.002),ISI、HAMA、HAMD评分与对照组比较差异均无统计学意义(t=-1.213,P=0.235;t=-1.205,P=0.238;t=-1.646,P=0.110)。观察组干预后右侧颞上回ALFF值低于干预前(GRF校正,体素水平P<0.01,团块水平P<0.05);对照组未发现干预前后ALFF值差异有统计学意义的脑区。结论ID患者应用多菌种益生菌后睡眠质量改善,焦虑、抑郁情绪缓解,可能与多菌种益生菌改变了睡眠、情绪相关脑区神经活动的强度有关;rs-fMRI-ALFF技术可客观评估干预前后脑功能变化。