五行生克关系判断的事件相关电位和功能性磁共振成像研究

目的:探讨中医专业人员进行五行成员生克关系判断时的大脑加工特征。方法:采用关系判断研究范式,将五行成员组成相生和相克关系词对,应用事件相关电位(ERP)和功能性磁共振成像(fMRI)技术,记录并分析被试者进行五行生克关系判断任务时的反应时、正确率、所诱发的脑电成分及脑区的激活情况。结果:行为学结果显示,相生关系判断的反应时小于相克关系判断(P<0.01);ERP结果显示,2种条件均诱发200 ms事件相关电位正波(P200)、300 ms事件相关电位正波(P300)和晚期正成分(LPC)。平均波幅统计结果均为相生条件大于相克条件(P<0.05)。fMRI实验显示,相克条件激活右脑顶下小叶区域;相克条件比相生条件额外激活右脑顶上小叶和额叶的中央前回区域;相生条件比相克条件额外激活右脑额叶的额内侧回、中央旁小叶、岛叶和左脑楔叶区域。进一步的感兴趣区(ROI)分析结果显示,楔叶(BA18)处和顶上小叶(BA7/8)处均表现为相生条件激活更为显著。结论:五行生克关系的大脑加工过程与分类关系的加工相似。相较于相克关系,相生关系加工占用更多的大脑认知资源。提示五行生克关系判断的策略是基于分类关系加工的认知策略,词对关系是否符合相生关系是分类策略加工的核心。

人脑对事件相关食物视觉刺激反应的功能磁共振成像的初步研究

目的 通过功能磁共振成像 (fMRI)初步研究人脑对事件相关食物视觉刺激反应。方法 本研究利用fMRI技术具有时间分辨率高、对人体无创并且可以对单例数据处理分析的优势 ,采用平面回波成像 (EPI)序列 ,检测在饥饿状态下 ,人脑对事件相关食物视觉刺激反应。实验中 2名健康志愿受试者 ,选择事件相关任务模式禁食 12h后扫描。扫描的同时接受随机播放的食物图片、非食物图片和空白模糊图片的视觉刺激。用SPM 2软件处理功能成像数据 ,对由三类图片所引发的感兴趣区 (ROI)做相关t检验统计。结果 与食物渴求相关的脑区分布在杏仁核、眶额皮质以及枕叶皮质 ,与既往的正电子放射扫描成像 (PET)实验结果相符。结论 确定与食物渴求相关的奖赏通路 ,对于了解人类在饥饿状态下对食物渴求的复杂认知规律 ,为进一步寻找有效调控人类摄食行为的手段有重要意义。

事件相关功能磁共振成像

事件相关设计是功能磁共振成像的一种新的实验范式 ,与传统的组块设计相比 ,其主要特点有三 :(1)任务刺激和刺激间隔时间的随机化 ;(2 )可基于任务类型和被试反应类型进行选择性处理 ;(3)

事件相关功能磁共振成像研究及其在认知神经科学研究中的运用

事件相关设计的出现和不断发展是近年来功能磁共振成像研究中的一个最新趋势。与传统的区块设计相比 ,事件相关设计能够更灵活地安排实验刺激 ,更好地排除无关刺激的干扰 ,对磁共振信号进行更好的描述。同时也能够进行事后的分类统计并与其他研究手段进行更好地整合 ,从而大大地提高了功能磁共振成像研究探讨问题的广度和深度。随着事件相关设计的不断发展 ,其在认知神经科学研究中得到日益广泛的运用 ,并在感知觉 ,注意 ,记忆 ,思维 ,语言和其他高级功能的脑机制研究中取得了很多具有重要意义的成果。

事件相关功能磁共振成像设计的基本原理及其优化

事件相关设计是近年来在功能磁共振成像研究领域发展起来的新的重要实验设计方式。本文在介绍了事件相关设计的基本原理以及BOLD信号的基本特征的基础上 ,重点讨论了在事件相关设计中如何提高研究设计的统计检验力、估计效率和时间分辨率等问题。文章最后进一步探讨了在实际运用中如何平衡各种因素 ,以取得最优效果的实验设计方案。

功能性核磁共振实验事件相关设计的双阶段优化法

在使用事件相关设计的功能性核磁共振实验中,为了对实验设计的事件时间序列进行优化以得到最佳的实验结果,目前学术界提出了两种方法:第一种是概率分配法,即通过使不同长度的事件间隔比例服从某个已知的概率分布提高实验效率。这种方法优点是在实现优化的同时保证不同实验条件之间以及不同扫描阶段之间事件间隔长度分布的一致性,但不能稳定地得到最优化的效果。第二种是启发式搜索法,即通过计算机科学中的遗传算法搜索效率最高的事件时间序列。这种方法优点在于可以稳定地获得最优化的效果,但不能保证不同实验条件下以及不同扫描阶段之间事件间隔长度概率分布的一致性,因此在较多的实验研究中是不适合使用的。本文提出基于概率分布和启发式搜索相结合的"双阶段优化法":第一阶段,根据选定的概率分布确定各长度事件间隔的比例,并据此生成大量初始事件时间序列。第二阶段,对前面生成的序列中进行启发式搜索,求出最优解。为验证该方法的可行性,本研究模拟100组fMRI研究的实验设计数据,分别用三种优化方法进行优化并比较优化效果。结果表明,双阶段优化法的实验设计优化效果显著优于概率分配法,且接近于启发式搜索法。据此,本文提出,在事件相关设计中,如果事件间隔长度概率分布的差异对实验结果影响较小,可以采用启发式搜索法;但是,在多数情况下,建议采用双阶段优化法,在确保控制不同实验条件事件间隔长度概率分布这一无关因素的效应的前提下实现设计的最优化。

甲状腺相关性眼病脑功能性磁共振成像及面孔识别能力改变的研究

目的 应用脑功能性磁共振成像(fMRI)及面孔判断程序测试分析甲状腺相关性眼病(TAO)患者大脑结构和功能的改变及面孔识别能力的改变.方法 选取符合标准的TAO患者63例,根据视神经是否受损分成视神经损伤组(DON)和非视神经损伤组(NDON),应用脑功能性磁共振成像及面孔判断程序测试检查,应用体素形态学分析技术(VBM)比较两组患者脑灰质密度以及面孔识别能力的改变.结果 VBM结果显示DON组患者左侧枕上叶、左侧枕中叶、双侧颞下回区域,以及右侧前扣带回区域、右侧梭状回区域脑灰质密度下降(P<0.001).将非面孔、低相似度、高相似度、面孔图像判定为面孔的概率,DON组分别为0.028、0.062、0.167、0.697,NDON组为0.007、0.047、0.124、0.765,DON组患者的面孔识别概率较低(P<0.05).左侧枕上叶灰质密度与右眼和左眼的最佳矫正视力分别存在正相关性(r1=0.435、P1=0.004,r2=0.532,P2=0.000).左侧枕中叶灰质密度与右眼和左眼的最佳矫正视力存在正相关性(r3=0.393、P3=0.009,r4=0.369,P4=0.015).结论 DON患者不仅存在视神经的损害,还有多个区域的脑灰质密度的下降.左侧枕上叶、枕中叶灰质密度与最佳矫正视力成正相关性,提示DON的发病可能与甲状腺激素水平减低有关,同时影响中枢神经系统.

磁共振波谱成像、事件相关电位及脑震荡后综合征问卷评分在轻度创伤性脑损伤中的应用价值研究

背景轻度创伤性脑损伤(mTBI)较常见且其引发的脑震荡后综合征严重困扰着患者的生活,由于其临床表现相对主观,相关辅助检查阳性率不高,临床诊断尚存争议,因此探寻早期诊断、评估预后的有效检测手段尤为重要。目的探讨磁共振波谱成像(MRS)、事件相关电位(P300)及脑震荡后综合征问卷(RPQ)评分在mTBI中的应用价值。方法 2012年5月—2015年6月选取东莞东华医院符合纳入标准的mTBI患者30例为病例组,同期选取于本院体检健康的志愿者30例为对照组。两组分别进行MRI检查、P300检测和RPQ评分,分别测量其大脑的基底核、额叶白质、半卵圆中心、胼胝体膝部、胼胝体压部左侧及其右侧的代谢物[N-乙酰天冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱(Cho)]水平,并记录病例组患侧、健侧NAA/Cr、Cho/Cr,对照组左侧、右侧NAA/Cr、Cho/Cr,记录两组P300波幅、P300潜伏期、RPQ评分。结果两组常规MRI检查均未见异常,病例组额叶白质、半卵圆中心患侧NAA峰较其健侧下降、Cho峰较其健侧升高。对照组基底核、额叶白质、半卵圆中心、胼胝体膝部、胼胝体压部左侧NAA/Cr、Cho/Cr与右侧比较,差异无统计学意义(P>0.05);病例组基底核、胼胝体膝部、胼胝体压部患侧NAA/Cr、Cho/Cr与健侧比较,差异无统计学意义(P>0.05);病例组额叶白质、半卵圆中心患侧NAA/Cr小于健侧,Cho/Cr大于健侧(P<0.05)。病例组P300波幅小于对照组,P300潜伏期、RPQ评分大于对照组(P<0.05)。病例组额叶白质、半卵圆中心患侧的NAA/Cr与P300波幅呈正相关(r=0.874,P<0.001;r=0.883,P<0.001),与P300潜伏期(r=-0.813,P<0.001;r=-0.850,P<0.001)、RPQ评分(r=-0.617,P<0.001;r=-0.627,P<0.001)均呈负相关;病例组额叶白质、半卵圆中心患侧的Cho/Cr与P300波幅均呈负相关(r=-0.862,P<0.001;r=-0.749,P<0.001),与P300潜伏期(r=0.607,P<0.001;r=0.552,P=0.002)、RPQ评分(r=0.786,P<0.001;r=0.558,P=0.001)均呈正相关。结论 MRS能从分子层面反映mTBI患者伤后脑组织的生化及组织代谢的变化情况,P300能客观地反映mTBI患者的认知功能受损情况,RPQ评分能较客观地反映mTBI患者脑震荡后综合征的严重程度,三者结合在mTBI的早期诊断、评估及预后中有着重要意义。

运动准备和执行的事件相关功能磁共振研究

目的 :应用事件相关功能磁共振成像技术研究参与运动准备和执行的脑区的激活特点。方法 :应用事件相关功能磁共振成像技术记录 1 2名右利手健康受试者在序列手指运动过程中运动准备与运动执行大脑皮层的功能活动。采用美国威斯康辛医学院AFNI软件包进行每个像素的血氧变化分析 ,作出与运动准备和运动执行有关的脑激活图。结果 :与运动准备有关的激活主要集中在双侧运动前区 (PMC)前部 ,双侧后顶叶 (PPC)后部 ;与执行有关的激活区主要集中在对侧初级运动区 (M1 ) ,双侧辅助运动区 (SMA)本部 ;而双侧辅助运动区前部、双侧运动前区后部在运动准备与执行过程中均有激活。结论 :人脑内与运动相关的脑区功能并非单一。

多发性硬化患者的认知障碍与磁共振成像和事件相关电位的相关性研究

目的对多发性硬化(multiple sclerosis,MS)患者的认知状态、神经电生理、影像学特点进行综合评价,初步探讨MS患者认知障碍的发生率、特点和发生机制。方法对28例复发缓解型MS患者进行神经心理评价、事件相关电位(ERP)检查,磁共振成像(MRI)检查。观察MS患者认知障碍发生情况,分析其与ERP及MRI检查异常发现的相关关系。结果 MS患者认知障碍的发生率为71.4%(20/28),其中韦氏成人(或儿童智力)量表测查,全量表智商(FIQ)低于正常(<90分)者17例(60.7%);临床记忆量表检查,记忆商(MQ)低于正常(<90分)者18例(64.3%)。韦氏智力测查,智力有缺损者与无缺损者的MRI病灶等级评分〔分别为(2.5±1.6)分和(1.4±1.5)分〕比较,差异无统计学意义(P>0.05),而临床记忆量表测查病灶等级评分〔分别为(2.7±1.3)分和(0.9±1.4)分〕、额叶病灶评分〔分别为(1.11±0.83)分和(0.40±0.84)分〕间差异均有统计学意义(P<0.05)。综合分析有无认知障碍者病灶等级评分间差异有统计学意义(P<0.05)。有认知障碍与无认知障碍者P300潜伏期间差异有统计学意义(P<0.01)。结论 MS患者有较高的认知功能损害发生率,神经功能缺损、病灶等级评分与之相关。ERP检查也是评价认知功能的有效方法。

脑梗死病人上肢功能状况与功能性磁共振成像特征的相关性分析

目的探讨脑梗死病人上肢功能状况与功能性磁共振(fMRI)成像特征的相关性。方法采用回顾性研究方法,选择2013年8月—2016年2月在我院诊治的脑梗死病人72例作为观察组,选择72名同期正常查体者作为对照组。两组均进行上肢功能状况与神经功能评分、常规核磁共振(MRI)与fMRI诊断,并且进行相关性分析。结果观察组上肢功能状况与神经功能评分分别为(44.52±5.29)分和(8.20±1.45)分,对照组分别为(70.20±6.19)分和(4.20±1.92)分,两组对比差异有统计学意义(P<0.05)。观察组与对照组灰白质信号强度分别为(188.20±16.30)dBm和(254.20±15.20)dBm,观察组明显低于对照组(t=5.208,P<0.05)。观察组的前额叶背外侧部、扣带回前部、顶叶后下部的功能信号图像激活脑区体素明显低于对照组(P<0.05)。直线性相关分析显示,上肢功能评分与灰白质信号强度、前额叶背外侧部体素、扣带回前部体素、顶叶后下部体素呈正相关(r值分别为0.612、0.672、0.452、0.389,P<0.05);美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分与灰白质信号强度、前额叶背外侧部体素、扣带回前部体素、顶叶后下部体素则呈负相关(r值分别为-0.372、-0.299、-0.452、-0.410,P<0.05)。结论脑梗死病人多伴有上肢功能障碍,fMRI显示出明显的影像学异常,且fMRI成像可反映病人的上肢运动功能状况,对脑梗死病人临床预后评估具有重要临床价值。

功能性磁共振在中枢神经系统相关疾病的临床应用

人类大脑结构及功能极为复杂,负责个体从初级感知到高级认知等行为。影像学技术迅速发展使大脑功能定位和整合上方面的研究有了较大突破。如脑电图（EEG）、磁共振成像（MRI）、正电子发射层显象技术（PET）及血氧水平依赖的功能性磁共振成像（BOLD-f MRI）等。

人脑对食物视觉刺激反应的功能磁共振成像的任务模式研究

虽然正电子发射断层成像 (positronemissiontomography ,PET)实验研究证明 ,杏仁核、眶额皮质与人脑在饥饿状态下对食物视觉刺激反应相关 ,但它对人体有微创、时间分辨率低、成本高的缺陷限制了人们在这方面的进一步研究。功能磁共振成像克服了这些缺陷 ,并且它的数据可以单例处理。但它的实验设计比PET的复杂 ,目前也没有较多任务模式设计经验可以借鉴。因此 ,要进行这方面的预实验。 5名健康志愿受试者随机分 3组 ,选择组块、事件相关和快速事件相关任务模式中的一种 ,禁食 12h后扫描。成像过程中 ,受试者接受随机播放的食物图片、非食物图片和空白模糊图片的视觉刺激。再采用SPM2软件处理功能像数据。对感兴趣的食品图片与中性物品图片的对比、食品图片与空白对照组图片对比的相关功能区域进行了t检验后发现 ,事件相关任务模式所得到的相关功能区 ,比其他两类任务模式的相应区域较多地包含了杏仁核、眶额皮质区 ,与既往PET的实验结果相符程度最大。可见事件相关任务模式是一种相对稳定的功能成像模式。

人类反应抑制的磁共振功能成像研究

目的:应用功能磁共振技术研究人类反应抑制的神经中枢。材料和方法:对16名受试者分别进行两种事件相关设计的反应抑制任务,同时通过MR采集其脑部数据。用SPM软件进行数据处理。分别获得两个任务的反应抑制的激活图像并寻找共同激活区。在共同激活区中,进行信号强度与行为学数据的相关性分析以寻找与反应抑制活动最相关的部位。结果:成功的反应抑制在两个任务中分别激活了一系列以右侧大脑半球皮质为主的功能区,共同激活区包括右侧额中、下回皮质,右侧颞叶、枕叶皮质。其中位于右侧额中、下回皮质的激活区(BA9/46)的信号强度和两个任务的行为学数据都呈显著相关。结论:位于右侧额中、下回皮质的功能区(BA9/46)可能是反应抑制的神经中枢。

功能磁共振成像在眼科临床方面的应用

功能磁共振成像技术出现以来,在眼科临床应用研究方面也取得一定的进展。可对各级视通路的疾病做出客观的检测及评价,并且在弱视、其他相关疾病及盲人认知方面的研究上也显示其潜在的应用价值,尤其在视皮层疾病、视野异常以及其他功能性疾病方面具有独特的应用优势。

颈部血管超声联合磁共振成像对急性脑卒中术后心血管不良事件发生的预测价值

目的:探讨颈部血管超声联合磁共振成像对急性脑卒中术后心血管不良事件发生率的预测价值。方法:选择66例急性脑卒中患者作为研究对象,所有患者都给予颈部血管超声联合磁共振成像,记录影像学特征。随访患者的术后心血管不良事件发生情况并进行预测价值分析。结果:随访到2021年6月1日,66例患者发生心血管不良事件9例,发生率为13.6%(不良组),其中心源性死亡2例、心肌梗死3例、血运重建4例。不良组的颈内动脉和颈外动脉收缩期峰值流速(VS)、舒张期末流速(VD)低于非不良组(均P<0.05)。不良组的颈内动脉和颈外动脉搏动指数(PI)高于非不良组(P<0.05),两组阻力指数(RI)对比差异无统计学意义(P>0.05)。不良组的磁共振成像颈动脉斑块分型与非不良组对比差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman分析显示心血管不良事件与颈部血管超声、磁共振成像指标都存在相关性(均P<0.05)。ROC曲线显示颈部血管超声联合磁共振成像对急性脑卒中术后心血管不良事件发生率的预测曲线下面积(AUC)为0.724。结论:颈部血管超声联合磁共振成像能有效反映急性脑卒中患者的颈动脉血流特征与斑块性质,也能有效预测术后心血管不良事件发生情况。

身体活动促进脑的执行功能：行为、脑电和核磁共振研究

本文回顾了身体活动对执行控制和脑功能的积极影响。行为研究发现,身体活动对儿童、成人和老人的执行功能均有促进作用,身体活动特别有益于老人的认知保护;脑电研究发现,身体活动更多或体能更好有益于认知过程,这些认知过程与刺激编码过程中注意资源的分配和更快的认知加工以及更好的抑制与监控能力相关联;核磁共振研究发现,身体活动能促进脑的神经生长、神经执行功能和神经保护功能,从而影响脑的可塑性。未来研究应注意对执行功能结构进行细分、考察不同的执行功能成分与身体活动的关系,进一步探索身体活动与生活因素的交互作用。

形状识别的功能定位和时间过程:功能磁共振与脑电结合的研究

通过结合具有高空间分辨率的功能磁共振成像(fMRI)和具有高时间分辨率的128导脑电事件相关电位(ERP)两项技术 ,测量了视皮层腹侧区域对图形形状识别任务反应的空间定位和时间过程。fMRI的实验结果表明 ,图形的形状知觉引起了腹侧GTi/GF皮层区域的兴奋。进一步 ,基于fMRI兴奋区域的种子偶极子模型拟合的ERP动态定位分析的结果和自由运动的偶极子模型拟合的ERP定位分析结果表明 :GTi/GF区域活动的时间发生在刺激呈现之后132-176ms时间段 ,峰值150ms左右 ,相应于ERP的N1成分。