功能性核磁共振成像技术在国内心理学研究中的应用

文章简要阐释了功能性核磁共振成像技术(fMRI)的原理与设计,指出在同类脑成像技术中,fMRI具有无创性、极高的空间分辨率、能同时提供机能性和结构性图像等优势,已迅速成为心理学领域最受推崇的一种脑认知成像研究工具.本文同时总结了近15年来fMRI在我国心理学领域中的应用研究,并展望了该技术在具体研究中的新趋势.

基于功能性磁共振成像技术探讨针刺治疗中风偏瘫选穴机制的研究进展

功能性磁共振成像(fMRI)技术下的针刺脑研究方兴未艾。通过以针刺不同选穴为切入点,综述并探讨针刺单穴/组穴治疗中风偏瘫效应的中枢机制差异。结果发现,单穴研究以阳陵泉居多,组穴研究以阳经穴居多,在中枢效应上两者均以激活运动皮层为主,但组穴针刺引起的脑区信号改变更为广泛。

针刺足临泣治疗腰腿痛的脑功能性磁共振成像研究

目的选择腰椎间盘突出患者作为研究对象,通过针刺右侧足临泣穴,利用功能性磁共振成像(fMRI)观察针刺后激活的不同脑功能区,分析针刺镇痛脑功能区变化的特点,为针刺镇痛提供理论依据。方法选取年龄55~70岁男性腰椎间盘突出患者12例,针刺患者右侧足临泣穴,在fMRI下采用静息阶段与针刺阶段交替采集图像,获得数据通过random effect的方法进行组分析,以P<0.05的像素构成SPM统计参数图,该图即为实验任务脑激活区,按照Talairach坐标行解剖定位,获得实验任务激活的脑区。结果 12例受试者主要激活左侧额上回(BA 8)、左侧中央前回(BA 6)、左侧岛盖部(BA 44)、右侧颞中回(BA 21)、右侧颞上回(BA 22)、右侧压后扣带皮层(BA 29)和小脑隐部;负激活脑功能区为右侧颞下回(BA 20)、右侧视觉联合皮层(BA 19)、右侧顶上小叶(BA 7)、左侧颞下回(BA 20)。结论右侧足临泣穴的脑激活区左侧额上回、右侧压后扣带皮层、左侧岛盖部均在痛觉传导通路上,小脑蚓部比较明确地参与镇痛的作用。左侧中央前回及右侧颞上、中回的激活区多位于皮层,可能因为痛觉在中枢以一种高度分散的方式广泛分布,这些区域在机体受到伤害性刺激时产生疼痛反应,激活频率较高,形成'疼痛矩阵'。说明针刺治疗腰腿痛确实有效的主要原因是通过镇痛中枢进行镇痛调节。

咀嚼时局部脑活动的功能性核磁共振成像

目的 :应用功能性核磁共振成像 (fMRI)探测人咀嚼时的大脑功能活动。方法 :要求人在无任何其它躯体活动条件下咀嚼肌以 10s运动 2 0s休息的频率进行。选用 8例成人冠状切面和横轴面的头部磁共振片 ,观察脑功能活动情况。结果 :①在咀嚼时脑的广泛区域是激活的 ;②在相对应的咀嚼活动中有优势半球的激活区 ;③第Ⅰ躯体感觉区激活的方式远较第Ⅰ躯体运动区多样化 ;④在额叶中 4例年轻观察对象出现了广泛的神经元激活区 ,但在老年人很少出现这样的激活区。结论 :咀嚼活动除了它本身的功能运动外 ,在维持脑的活动方面具有重要的作用。同时也说明fMRI在研究活体人脑功能活动方面是一个相当有效的方法。

右侧偏侧咀嚼患者单侧咀嚼运动的功能性磁共振成像研究

目的:探讨右侧偏侧咀嚼患者单侧交替咀嚼运动时大脑皮层的激活特点。方法:选取7例右侧偏侧咀嚼患者,采用时段设计方法,采集偏侧咀嚼患者单侧交替咀嚼运动时全脑血氧水平依赖对比的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)扫描数据,以SPM2软件包进行数据分析。结果:排除过度头动的干扰因素后,7例患者中仅有5例可以采用。个例分析结果显示:右侧偏侧咀嚼患者在右侧单侧咀嚼时不同脑区BOLD信号的激活比左侧单侧咀嚼时更加广泛。5例偏侧咀嚼患者中有4例在左、右侧单侧咀嚼运动时,右侧中央前回(primary motor cortex,M1)的激活均强于左侧。结论:右侧偏侧咀嚼患者在左、右侧单侧咀嚼时大脑皮层的激活特点不同。右侧偏侧咀嚼患者M1对单侧咀嚼运动的调控可能具有同侧半球优势。

偏侧咀嚼患者紧咬牙运动的功能性磁共振成像研究

目的:探讨偏侧咀嚼对紧咬牙运动时大脑皮层激活的影响。方法:选取左、右侧偏侧咀嚼患者各7例,采用时段设计方法,采集偏侧咀嚼患者紧咬牙运动时全脑血氧水平依赖对比的功能性磁共振成像(functionalmagnetic resonance imaging,fMRI)扫描数据,以SPM2软件包进行数据分析。结果:偏侧咀嚼患者在紧咬牙运动时,均显示了初级躯体运动感觉皮层(primary sensorimotor cortex,SI/MI)、岛叶、前额叶皮层、顶叶皮层和颞叶皮层的激活。在P<0.001,激活区cluster≥3个体素的参数条件下,组分析结果显示两组之间存在以下不同:(1)右侧偏侧咀嚼患者左侧SI/MI比右侧激活更强烈,而左侧偏侧咀嚼患者右侧SI/MI比左侧激活更强;(2)左侧偏侧咀嚼患者显示了辅助运动区的激活,而右侧偏侧咀嚼患者未见该区的激活;(3)两组偏侧咀嚼患者均有左侧额下回和左侧顶下小叶的激活,且右侧偏侧咀嚼患者该区激活更强烈。结论:(1)偏侧咀嚼习惯影响了大脑皮层的激活。(2)SI/MI对偏侧咀嚼患者紧咬牙运动的调控可能具有对侧半球优势。

超声联合功能性磁共振成像对肝脏结节性病变性质早期鉴别诊断的价值分析

目的:分析超声造影(CEUS)联合功能性磁共振成像(fMRI)对肝脏结节性病变性质早期鉴别诊断的价值。方法:选取医院收治的82例肝脏结节性病变患者,均行CEUS及fMRI检查,以活检或术后病理学检查结果为金标准,采用四格表分析CEUS、fMRI单项及二者联合检查对肝脏结节性病变的诊断价值。结果:活检或术后病理学检查结果显示,82例患者共检出病灶88个,其中良性病变患者51例,病灶数54个,恶性病变患者31例,病灶数34个。以活检或病理学检查结果为金标准,四格表分析CEUS诊断肝脏结节性良恶性病变的灵敏度为79.63%,特异度为82.35%,准确度为80.68%,Kappa值为0.603;fMRI诊断肝脏结节性良恶性病变的灵敏度为83.33%,特异度为85.29%,准确度为84.09%,Kappa值为0.672;二者联合诊断肝脏结节性良恶性病变的灵敏度为94.44%,特异度为91.18%,准确率为93.18%,Kappa值为0.856,均优于单项检测,准确率比较差异有统计学意义(x2=5.683,P<0.05)。结论:CEUS及fMRI对肝脏结节性病变性质有一定鉴别诊断价值,二者联合可提高诊断灵敏度和准确度,更具临床应用价值。

基于正则化Softmax回归的全脑功能性磁共振成像数据特征选择框架

针对功能性磁共振成像(f MRI)数据高维小样本特性给分类模型带来的过拟合问题,文中基于Softmax回归提出结合L2正则与L1正则的全脑f MRI数据特征选择框架.首先,基于大脑认知的特点,将全脑分成感兴趣区域和非感兴趣区域.然后,使用可以缩小权值系数的L2正则对感兴趣区域建模以选出感兴趣区域的全部体素,使用具有稀疏作用的L1正则对非感兴趣区域建模以选出非感兴趣区域中的激活体素.最后,结合感兴趣区域和非感兴趣区域的体素构成全脑f MRI数据的正则化Softmax回归模型.在Haxby数据集上的实验表明,L2与L1的正则化策略可有效提升全脑分类的准确率.

功能性磁共振成像确定人类伤害性感受在脊髓的躯体定位

功能性磁共振成像（fMRI）技术使用血氧水平依赖（BOLD）信号来表示离散的、有神经活动的区域。尽管已有大量关于人类脑的fMRI研究，目前很少有研究者使用fMRI技术研究人类脊髓的神经活动。

磁共振断层血管成像对面肌痉挛微血管减压术前指导的价值

目的 探讨磁共振断层血管成像 (magneticresonancetomographicangiography ,MRTA)技术对面肌痉挛微血管减压术前指导的价值。方法 2 0 0 1年 10月至 2 0 0 3年 3月 15 2例面肌痉挛患者术前行MRTA影像检查 ,了解责任血管的来源及走向 ,对其中 5 1例MRTA水平位上的绒球小结叶凸起程度及桥延外侧池蛛网膜下腔大小等影响手术难易度的因素进行测量评估 ,并与显微操作时间作比较。结果 责任血管的类型、症状侧绒球小结叶凸起程度、桥延外侧池蛛网膜下腔间隙大小 ,都会对手术的难易度产生影响。结论 术前MRTA能预测手术难易度 ,对微血管减压治疗面肌痉挛有重要的术前指导价值。

融合功能磁共振的神经导航结合皮层电极扫描在功能区难治性癫痫手术中的应用

目的探讨融合功能磁共振的神经导航结合皮层电极扫描在功能区难治性癫痫手术中的疗效。方法对11例难治性癫痫患者,于手术前分别进行运动、感觉、语言及视觉的磁共振脑功能成像扫描,将信息输入导航数据库,神经导航指引手术入路,术中配合皮层电极扫描切除病灶,尽可能减少功能区的损伤。结果1例于术后第1d出现癫痫发作。术后2周、1月和3月随访,10例患者未见发作,1例于术后1月、3月时各发作1次。术后病理:脑皮层发育不良5例;海绵状血管瘤2例;灰质异位症2例;钙化灶1例;少突胶质星形细胞瘤1例。随访4～7个月,11例均无明显功能障碍。结论功能磁共振神经导航联合皮层电极扫描辅助治疗功能区难治性癫痫手术定位准确,损伤小,疗效明显。

针刺治疗功能性消化不良中枢机制的脑成像技术研究探析

目的:通过剖析近年来研究针刺功能性消化不良(FD)中枢效应机制的发表文献,分析该研究领域的方法结果现状,为后续研究提供借鉴与参考。方法:以"功能性消化不良"AND"针刺"AND("fMRI"OR"PET-CT")为检索词,检索2008年1月—2018年9月PubMed、MEDLINE、Cochrane、中国知网(CNKI)和维普等数据库,最终纳入9篇文献。结果:脑岛、ACC、MCC、丘脑、小脑等是与FD病情密切相关的核心脑区,但针刺干预措施是否有特异性仍需要我们探究。而且由于研究皆以人体为观察对象,且小样本研究居多,所以目前的研究不能全面反映针刺治病的中枢响应特征。结论:在今后的研究中可尝试大样本动物研究,且尽量规避研究设计与实施过程中的各种偏倚。

功能磁共振成像在颞叶癫痫患者语言功能研究中的运用

自1990年以来,功能磁共振成像(functionalmagnetic resonance imaging,fMRI)作为一种具有良好空间分辨率的非侵人性工具,被广泛应用于认知神经科学、临床精神病学、心理学和手术前规划等领域。颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)是最常见的癫痫类型。TLE患者常具有多方面的认知功能损害,其中语言功能相对于视觉、听觉等基本认知过程显得更为复杂,是人类特有的一种较高级的认知过程。近年来,fMRI已应用于颞叶癫痫患者语言功能的研究。本文就fMRI在颞叶癫痫患者语言功能中的研究进展综述如下。

正常成人执行控制和冲突监测功能磁共振研究

目的采用事件相关功能磁共振成像(ER-fMRI)技术,研究正常成人持续性操作任务(CPT)持续性注意条件状态的脑激活区,探讨持续性注意冲突监测和执行控制的神经基础。方法采用1.5T磁共振成像系统,对16例健康右利手的成人进行了持续性操作任务实验测试,测试任务采用阿拉伯数字0～9,任务分为三种条件:靶(GO)、非靶(NO-GO)和背景数字。采集脑部的血氧水平依赖性-功能性磁共振成像(BOLD-fMRI)数据,通过SPM2软件进行统计学分析,使用非靶(NOGO)和背景数字相减,得到非靶任务脑功能活动的图像。结果①前扣带回(ACC)和左侧背外侧额叶(DLPFC)激活。②脑干、壳核和尾状核激活。结论扣带回和背外侧额叶是执行冲突监控和反应抑制基础,在冲突监测和反应抑制形成反馈环路,实验支持背外侧额叶是执行控制脑区,提示在持续注意状态下,执行反应控制依赖脑干和新纹状体协调。

功能性影像技术在弱视研究中的进展

利用影像学中功能性神经影像技术研究弱视的发病机制是近几年新兴的技术,它的发展将有关弱视发病机制的研究向前推进了一大步。现在的脑功能成像技术包括脑磁图(magnetoencephalography,MEG)、单光子发射计算机断层显像(singlephotonemissioncomputedtomography,SPECT)、正电子发射型计算机断层显像(positronemissiontomography,PET)以及功能磁共振(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)等。研究发现弱视患者的中枢的各项技术检测指标和正常人相比具有一定差异,表明这些技术对于弱视中枢的研究具有一定价值,其应用是切实可行的,但现有的功能性神经影像技术还不能精确定位弱视中枢,现对这些影像技术作一综述。

多穴位电脉冲刺激的脑皮层功能区fMRI研究

目的 探讨多穴位电脉冲刺激时的脑功能区变化状况。资料与方法 选择治疗偏瘫患者常用的一组穴位 (肩骨禺、手三里、曲池、合谷 )对 12例健康右利手志愿者的右上肢进行电脉冲刺激 ,同时进行BOLDfMRI扫描 ,运用t检验统计学方法分析得出刺激状态与静息状态信号对比的脑功能图像 ,观察脑皮层相应功能区的激活状况。另外 ,随机选择其中 5例于不同时间段重复观察 ,评价兴奋区的可重复性。结果 针刺状态下 ,12例受试者的对侧初级躯体感觉区 (SM1)被激活 ,其中有 9例可观察到一侧或双侧辅助运动区 (SMA)兴奋、8例运动前区 (PMA)兴奋。激活区检测的可重复性 >80 %。结论 多穴位电脉冲刺激能特定性地激活相应的脑皮层兴奋区 。