基于功能磁共振成像技术探讨针刺治疗遗忘型轻度认知障碍患者脑活动效应研究

目的:基于功能磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)技术探讨针刺治疗遗忘型轻度认知障碍(Amnestic Mild Cognitive Impairment,aMCI)患者脑活动效应。方法:选取黑龙江中医药大学附属第一医院2021年2月-2023年6月收治的遗忘型轻度认知障碍患者80例作为研究对象,根据随机数字表法分为对照组和观察组,每组40例。对照组采用假针刺治疗,观察组采用真针刺治疗。比较两组患者治疗前后的认知功能、记忆力、精神行为症状;并开展fMRI扫描,对治疗前后的f MRI的低频振幅(Amplitude of Low Frequency Fluctuation,ALFF)值与局部一致性(Regional Homogeneity,ReHo)值进行观察比较。结果:治疗后,两组蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、Rivermead行为记忆能力试验(Rivermead Behavioural Memory Test,RBMT)评分均较治疗前升高,神经精神症状问卷(Neuropsychiatric Inventory,NPI)评分均较治疗前降低,且观察组MoCA评分、RBMT评分均高于对照组,NPI评分低于对照组,组间差异有统计学意义(P<0.05)。相比于治疗前,观察组ALFF值明显升高的区域为左侧中央前回、左侧楔叶,ALFF值明显降低的区域为右侧梭状回,对照组ALFF值明显降低的区域为左侧顶上回。相比于治疗前,观察组分数低频振幅(Fraction Amplitude of Low Frequency Fluctuation,f ALFF)值明显升高的区域为左侧中央后回、右侧颞中回,对照组fALFF明显下降的区域为右侧小脑下部。相比于治疗前,观察组ReHo值明显升高的区域为右侧颞下回,对照组ReHo值明显升高的区域为右侧中央沟盖。结论:针刺治疗不但对遗忘型轻度认知障碍患者的认知功能改善显著,而且还能重塑一致性脑区功能及结构,同时功能指标能对针刺疗效进行预测;不但能为针刺治疗遗忘型轻度认知障碍患者提供客观和准确的理论依据,而且能为疗效评估提供指导。

严重嗅觉减退的帕金森病患者内在大脑活动指标的空间和时间一致性改变

目的 探究严重嗅觉减退帕金森病患者(Parkinson’s disease patients with severe hyposmia, PD-SH)大脑空间和时间上的耦合变化,以期了解PD-SH组内在脑活动的动态特征。材料与方法 分析PD-SH组、无/轻度嗅觉减退帕金森病患者(Parkinson’s disease patients with no/mild hyposmia, PD-N/MH)组和健康对照(healthy control, HC)组(各15例)的静息态功能磁共振成像图像。计算4种动态指标的体积一致性和体素一致性,采用单因素方差分析和协方差分析比较组间的体积一致性和体素一致性,并研究一致性值与临床/神经心理评估之间的相关关系。结果 PD-SH组的动态体积一致性均低于PD-N/MH组(P<0.05)和HC组(P<0.05);PD-SH组在左侧颞上回、左侧楔叶、左侧中央后回、右侧楔前叶等区域表现出比PD-N/MH组更高的体素一致性(高斯随机场校正,体素水平P<0.005,团块水平P<0.05)。相比于HC组,PD-SH组在左侧颞下回、颞中回、颞上回、内侧和旁扣带脑回中的体素一致性降低,且在右侧内侧和旁扣带脑回中的体素一致性与气味棒识别测试分数存在正相关关系(r=0.5251, P=0.0444)。结论 本研究揭示了三组被试的大脑内在活动在空间和时间上的一致性差异,为揭示PD患者嗅觉减退的神经生理机制提供结果支持和新的见解。

静息状态脑活动及其脑功能成像

目前应用无创性磁共振功能成像技术的脑功能成像研究常把无任务的静息状态作为对照, 特定的脑功能区活动是任务状态脑活动与对照状态相减所得。但是近年来研究发现,所谓静息状态时大脑也存在功能活动。显然这种脑活动将会影响与目的任务相关的脑功能成像结果以及对这种结果的解释。因此理解静息状态脑活动及其生理意义,对解释脑功能成像的结果以及全面了解大脑功能具有重要意义。文中就静态脑活动的研究背景、存在证据、活动特点、生理意义及其功能成像研究进展做简要评述。

精神分裂症患者局部脑活动异常:一项纵向静息态功能磁共振研究

目的观察精神分裂症(schizophrenia,SZ)患者的局部自发脑活动变化及其与临床症状和认知功能的相关性,探究用于疗效预测的生物标志物。方法本研究共纳入104例SZ患者和86例健康受试者(healthy control,HC)。SZ组受试者在基线和第二代抗精神病药治疗8周末进行功能磁共振扫描,HC组受试者在基线时扫描。使用低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)和度中心性(degree centrality,DC)评估受试者局部自发脑功能活动。

一款应用于脑活动探测的宽带天线系统设计

为利用微波传输法对大脑活动进行探测,提出了一款应用于大脑活动探测的宽带天线.该天线单元为微带单极子天线,由开槽矩形宽缝、三角形贴片极子和反射板构成,采用微带线馈电,直接与人体头组织介质匹配,经过仿真优化,该天线-10dB回波损耗带宽覆盖了工作频率范围2.3~8GHz.并仿真分析了大脑内的电磁能量传输特性及电场分布,结果显示介质匹配天线相比普通天线在头颅内具有更好的穿透能力,在大脑皮层和深部脑区仍存在较强的电场强度.最后对此宽带天线进行了加工测试,实测数据与仿真结果基本吻合.该天线单元尺寸小、结构简单、易加工,能够很好地满足微波传输法探测大脑活动技术中头部共形天线阵列的设计要求.

低频振幅算法功能磁共振成像观察屈光参差性弱视患者脑活动

目的应用基于低频振幅(ALFF)算法的功能磁共振成像(fMRI)观察屈光参差性弱视患者脑活动的变化。方法对9例左眼单眼屈光参差性弱视患者(弱视组)和12名健康志愿者(对照组)在黑白棋盘格刺激下行fMRI,应用t检验对ALFF脑图进行组间和组内统计学分析。结果 1例弱视组患者数据在预处理后被剔除。左眼接受刺激时,弱视组较对照组左侧舌回、右侧枕中回、右侧中央前回、左侧后扣带回、左侧顶上小叶、左侧楔前叶和楔叶等区域ALFF减弱,左侧额中间回、左侧额上回、左侧颞上回、右侧杏仁体和右侧壳核等区域ALFF显著增强;右眼接受刺激时,弱视组较对照组胼胝体和左侧颞中回ALFF减弱,双侧枕叶、右侧额中回和右侧尾状核等区域ALFF显著增强。弱视组中,与右眼接受视觉刺激时比较,左眼接受视觉刺激时右侧额下回、左侧尾状核、丘脑及前扣带回等脑区ALFF显著增强,双侧枕叶ALFF显著减弱。结论任务状态下基于ALFF算法的fMRI不仅可反映弱视患者视皮层的功能损害,还可反映多脑区神经活动的变化。

运动想象对脊髓损伤患者大脑活动和脑网络重塑MR研究进展

运动想象(MI)及在此基础上的脑机接口已在脊髓损伤等运动功能障碍疾病的康复中取得良好效果,但其对运动功能康复的机制仍不十分明确。随着功能MR技术的发展,大脑激活和网络连接变化在MI中的作用被逐渐认识,为揭示MI康复机制及其临床应用提供了理论依据。

2型糖尿病患者静息态功能磁共振自发性脑活动改变的Meta分析

目的通过Meta分析探讨2型糖尿病(T2DM)患者的fMRI静息态脑自发性活动改变规律。方法检索PubMed、EMbase、中国生物医学文献数据库中已公开发表的有关静息态fMRI(rs-fMRI)研究T2DM患者自发性脑活动改变的文献,并进行文献筛选及资料提取。采用SDM软件对纳入文献的低频振幅(ALFF)值或分数低频振幅(fALFF)值进行基于体素的Meta分析。结果共6项符合要求的文献纳入分析,包括137例T2DM患者和140例正常对照者。Meta分析结果显示,静息状态下T2DM组患者ALFF、fALFF值减低区域主要集中在右侧枕中回、右侧舌回及左侧嗅皮层;而ALFF、fALFF值增高区域主要为双侧小脑、双侧前扣带回、左侧颞下回。结论 T2DM患者在静息状态下存在自发性脑活动的改变。右侧枕中回、右侧舌回及左侧嗅皮层活动减低可能提示微结构损伤,同时双侧小脑、双侧前扣带回、左侧颞下回活动增强可能提示代偿性改变。

美国脑活动图谱计划解析

2013年4月2日,在美国首都华盛顿白宫东厅,美国总统奥巴马宣布了脑活动图谱(Brain Activity Map,BAM)计划,该项目旨在对人脑每个神经元的活动进行绘图。基于人类基因组计划的投入,该项目拟每年投入3亿美金并持续10年。此项目形成过程中,《Neuron》、《Science》杂志对细节均有报道,本文依据这两篇报道对BAM项目的背景、目标、方法、实施计划以及可能收益进行综述。

脑活动的自组织特征研究

大脑的活动规律是神经科学研究的重点和难点之一 ,揭示脑的工作原理将有助于真正发现自我 .大脑是一个高度的自组结系统 ,其活动有许多固有特征 ,相应有许多生物物理解释模型 ,从不同方面刻画了脑功能 .建立一个自组织模型 ,分析表明该模型可以从神经元活动的共性上来解译脑活动的某些一般规律 .

探索人类大脑工作机制 美国计划为脑活动绘图

奥巴马政府有望在近期出台一项探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图的重大研究计划——大脑活动图项目(BrainACtivity Map project,简称BAM)。这一计划将历时10年、投资数十亿美元。

功能性磁共振成像观察针刺对脑活动效应的应用进展

功能性磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging,FMRI)是当代医学影像技术应用于脑神经科学研究最为迅速的领域之一,是目前人类所掌握的唯一无侵入、无创伤、可精确定位的人脑高级功能研究手段。在针刺治疗研究中,FMRI观察证实了穴位与脑结构的相对特异性联系及不同针刺方法对脑活动的效应,同时FMRI还发现针刺激活多个脑功能区构成的网络系统产生生理效应,从而为针刺作用的机制提供客观的、确凿的、有统计学意义的证据,进一步为传统针灸学的传承和发展提供科学的理论基础。

基于谐振式反射器的脑活动探测天线设计

设计了一款用于脑活动探测的超宽带定向天线。该天线采用了平面菱形单极天线的宽频带特性,通过缺陷地结构实现小型化。为了增强天线的定向辐射能力,设计了一种花瓣形谐振式反射器,在较宽频带内产生同相反射,并可减少剖面高度至0.1λ0。该天线整体结构具有尺寸小、重量轻的特点。对天线结构进行仿真优化并加工实测,测试结果与仿真的一致性表明了该天线具有超宽带的特点,实测阻抗带宽为0.91~2.42 GHz(91%),且远场方向图表明了天线具有良好的定向性能,因而该天线可以应用于人脑活动探测等领域。

前庭康复对前庭性偏头痛患者疗效及自发性脑活动的影响

目的:研究前庭康复训练(VRT)对前庭性偏头痛(VM)患者自发性脑活动的影响及临床疗效。方法:选取我科前庭性偏头痛患者82例,按照随机数字表法分为两组,对照组41例采用常规药物治疗,观察组41例加用前庭康复治疗。对比两组患者自发性脑活动和眩晕效果。结果:干预后观察组患者脑干听觉诱发电位(BAEP)各项指标低于对照组(P<0.05),眩晕残障程度评价量表(DHI)和眩晕发作次数及视觉模拟评分法(VAS)、数字分级法(NRS)评分均低于对照组(P<0.5)。结论:前庭康复可以缓解前庭性偏头痛患者眩晕和头疼程度,改善患者的自发性脑活动,进而提高生活质量。

偏头痛患者静息态功能磁共振自发脑活动改变的Meta分析

目的通过Meta分析了解偏头痛患者的静息态功能磁共振成像(rs-f MRI)自发性脑活动改变的特点。方法检索Pub Med、Science Direct、EBSCO Host Medline、Web of Knowledge、Ovid(AMED)、Embase、Cochrane Library、中国生物医学文献数据库(CBMdise)、中国知网、万方数据库和维普中文科技期刊数据库中已收录的有关rs-f MRI研究偏头痛患者自发性脑活动改变的文献,并进行文献筛选及资料提取。采用SDM软件对纳入研究的低频振幅(ALFF)值进行基于体素的Meta分析(P≤0.005,阈值范围>10)。结果共有7项研究符合纳入标准,包括191例偏头痛患者和166例正常对照者,各项研究间无异质性(P>0.05)。Meta分析结果显示,与正常对照组对比,偏头痛患者双侧岛叶(BA48)、左侧丘脑腹前核ALFF值增高,胼胝体、左侧额下回(含部分眶回)(BA47)、右侧枕中回(BA19)、左侧顶下小叶(除外缘上回、角回)(BA40)ALFF值减低。结论偏头痛患者在静息状态下存在自发的脑活动改变。双侧岛叶、左侧丘脑腹前核、左侧额下回(含部分眶回)、左侧顶下小叶(除外缘上回、角回)的自发脑活动改变可能是偏头痛发作的重要机制,右侧枕中回的自发性脑活动改变为进一步阐明静息性CSD假说提供了依据。

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。

轻度创伤性脑损伤急性期及亚急性期局部自发脑活动改变的元分析

目的探讨静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI)研究轻度创伤性脑损伤(mild traumatic brain injury,m TBI)最为一致的易损区域,揭示m TBI潜在的大脑神经机制。材料与方法检索2022年3月以前采用局部一致性(regional homogeneity,Re Ho)、低频波动幅度(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)及分数低频波动振幅(fraction amplitude of low-frequency fluctuation,fALFF)方法探讨mTBI静息态大脑激活异常改变的研究。汇总既往研究中mTBI患者相对于健康被试局部自发脑活动异常的脑区,且采用标记差异映像(signed differential mapping,SDM)软件进行数据分析。结果共纳入11篇研究(401例mTBI,371例健康对照)。基于元分析证实mTBI患者右侧舌回、左侧枕中回、右侧背外侧额上回和左侧中央沟盖的局部自发脑活动明显升高;左侧前扣带和旁扣带回、右侧角回和左侧额中回的局部自发脑活动降低(P<0.005,峰高Z>1,簇范围≥20个体素)。结论应用元分析证实了mTBI患者相关核心脑功能异常的脑区。这些发现有助于划定特定感兴趣区域和理解mTBI的神经生物学基础。

正常老化对视皮层静息状态脑活动的影响

目的利用fMRI技术初步探讨年龄对人类视皮层静息状态活动的影响。方法10名健康青年志愿者及10名老年健康志愿者参加实验。任务通过听觉呈现。任务期要求受试者听汉语真词词组并作词语属性判断(具体或抽象)。静息期要求受试者闭眼、静卧,不做任何主动思维活动。利用SPM 2软件进行数据处理,采用反减法获得负激活图。结果两组受试者负激活脑区部位基本一致,主要包括扣带回后部/楔前叶(BA 7),前额叶中内侧(BA 32/10),两侧前额叶背外侧(BA 9),两侧顶下小叶(BA 39/40),两侧枕叶视皮层(BA 18/19),左侧基底节区及两侧岛叶(BA 13)。该负激活脑区模式与Raichle等提出的脑默认活动网络基本一致。进一步组间分析发现,老年人视皮层静息期fMR信号强度明显高于青年人组。结论本研究进一步验证了静息状态人脑默认活动假说,并发现静息状态时老年人视皮层活动比青年人活跃。

基于驾驶模拟器和fNIRS的与晕动病相关脑活动区的差异性

为研发车辆自动驾驶技术,需探究自动驾驶的汽车和电动汽车上出现的晕动病的发病机理。基于六自由度驾驶模拟器和非侵入式功能性近红外光谱技术(fNIRS),实验中设计了直线工况的实验道路,直行工况下收集了52位参与者的驾驶时间和距离等驾驶数据以及大脑的氧合血红蛋白浓度变化值,并对驾驶数据与大脑数据进行差异性分析。结果表明:大脑区域的活跃度按BA6、BA17和BA18区域最活跃,接着是BA1、BA2、BA3和BA4区域,最后是BA8、BA10和BA40区域依次递减;直行工况下与晕动病相关的大脑Brodmann区域会有不同的反应。该结果有助于从大脑的角度研究晕动病。

针刺子宫穴的静息态自发脑活动及功能连接分析

目的采用静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI)分析方法,研究电针刺激双侧子宫穴(EX-CA1)引发的大脑活动及其功能连接情况,探究针刺子宫穴治疗妇科疾病的作用机制。方法电针刺激22名健康女性受试者的双侧子宫穴,对受试者脑部rs-MRI数据做标准化预处理;采用度中心性、低频波动振幅和局部一致性方法,分析被试针刺前后的局部自发性脑活动;采用基于独立成分分析的功能连接分析方法,研究针刺前后静息态脑网络的连接情况。结果局部自发性脑活动分析发现,与针刺前相比,针刺后受试者楔前叶、眶额皮层、舌回、杏仁核以及中央后回的神经活动强度降低(体素P<0.001,团簇P<0.05);功能连接分析发现,听觉网络和右侧额顶网络功能连接减弱(体素P<0.001,团簇P<0.05),视觉网络功能连接增强(体素P<0.001,团簇P<0.05),并且在听觉网络和视觉网络中发现下丘脑-垂体系统被协同激活。结论研究结果表明针刺子宫穴前后,部分脑区的神经活动及功能连接存在明显差异,并且下丘脑-垂体系统的不同脑区也出现了不同的活跃状态。据此推测可知针刺子宫穴的作用机制与大脑调节生殖激素水平、情绪变化及躯体感觉有关。研究设计的脑影像分析方法,可在一定程度上阐明针刺子宫穴治疗妇科疾病的神经作用机制,并为针刺其他穴位的机制研究提供了可借鉴的分析方法。