扣带回解剖学及其与精神疾病关系的研究进展

扣带回(CC)属于边缘系统,其功能牵涉认知、情感、记忆、学习等.CC结构和功能异常与精神疾病相关.本文简要阐述CC的解剖学特点及其与抑郁症、焦虑症、神经性厌食症的关系,以期加深对精神疾病发生、发展的神经解剖基础的了解,为精神疾病外科治疗提供依据.

扣带回的解剖、生理及扣带回癫

扣带回系"新月"形脑回,位于大脑半球内侧扣带沟与胼胝体之间,是边缘系统和Papez环路的重要部分,包括前扣带回、中扣带回和后扣带回。前扣带回有多种功能,涉及情绪、认知、运动、内脏运动、母性行为和社会交往;后扣带回涉及视空间能力和记忆力。前扣带回癫是特殊类型的癫综合征,临床症状多样,包括呆滞、过度运动、姿势性强直性发作、自主神经系统症状和情绪变化;中扣带回癫表现为对侧或双侧肢体强直或阵挛;后扣带回是症状静止区,但其发作自后扣带回扩布至边缘网络或其他脑区而表现出多种症状。

首发精神分裂症阳性症状为主型患者脑弥散张量成像研究

目的探讨首发精神分裂症阳性症状为主型患者主要脑区白质纤维束有无异常。方法对未系统使用过精神药物治疗的20例首发精神分裂症阳性症状为主型患者和20名正常对照进行磁共振弥散张量成像(DTI)扫描,测量胼胝体膝部、压部、双侧额叶白质、双侧扣带束前部和双侧海马头部分各向异性(FA)值。结果①患者组及对照组组内比较,左右侧FA值差异均无统计学意义(P>0.05)。②患者组左侧海马头和胼胝体压部FA值[(0.17±0.03),(0.73±0.09)]显著低于对照组[(0.20±0.02),(0.79±0.05)],差异均有统计学意义(P<0.05);③患者组左右侧扣带束前部FA值[(0.28±0.06),(0.29±0.05)]低于对照组[(0.43±0.07),(0.38±0.08)],差异均有统计学意义(P<0.01)。结论首发精神分裂症阳性症状为主型患者双侧扣带束前部、胼胝体压部及左侧海马头的白质纤维束完整性受损,提示其可能存在脑神经发育连接异常。

立体定向手术治疗药物依赖24例临床分析

目的探讨立体定向手术治疗药物依赖的方法.方法对24例药物依赖病人行立体定向脑深部核团毁损术治疗,靶点为双侧伏隔核各1点,双侧扣带回前部、中部、前部与中部中间各1点.结果病人出院时均符合戒断标准.随访1～6个月,2例复吸,22例正常生活.结论采用立体定向手术治疗药物依赖病人,近期效果肯定,相对安全,长期疗效有待观察.

抑郁症后扣带回亚区间有效连接异常的研究

目的通过分析抑郁症患者后扣带回内部区域的有效连接,探讨抑郁症患者后扣带回功能异常的机制及其与抑郁症临床特征的关系。资料与方法采用光谱动态因果模型(spDCM),对23例重度抑郁症患者和36例正常对照的后扣带回内部区域BA23、BA29、BA30和BA31分别进行静息态下功能磁共振成像(fMRI)数据的有效连接分析。结果两组BA30自连接的连接强度值差异有统计学意义(t=2.53,P<0.05)。抑郁症组BA23对BA31存在异常激活,BA30对BA23存在异常抑制;与正常对照组比较,抑郁症组BA23、BA30的自连接以及BA23与BA29、BA29与BA31、BA30与BA31双向连接和BA23到BA31、BA30到BA23、BA30到BA29单向连接在进行a<0.05 Hz参数值校正后存在差异。结论抑郁症患者后扣带回内部区域间存在有效连接环路节点和连接异常。

海洛因成瘾者扣带前回结构与功能连接的MRI研究

目的利用基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry,VBM)和静息态fMRI探讨扣带前回结构和功能连接的改变,分析扣带前回在海洛因成瘾中的作用。方法 15例海洛因成瘾者和15例正常人分别作为成瘾组和正常对照组,均接受3D结构像和静息态fMRI检查,使用VBM比较2组受试者大脑的结构差异;以扣带前回为感兴趣区,对2组进行静息态fMRI数据分析,比较扣带前回与相关脑区之间功能连接的差异。结果 VBM分析显示2组在左右扣带前回、左右海马旁回、左右尾状核等处灰质密度有显著性差异。以扣带前回为感兴趣回,成瘾组左右海马旁回、左右扣带前回、左右扣带后回等脑区的功能连接较正常对照组减弱。结论长期海洛因成瘾者扣带前回结构和功能连接出现异常,提示扣带前回在药物成瘾发生、维持和戒断后复吸中发挥重要作用。

前扣带回NMDA受体NR2A亚单位与睡眠剥夺模型大鼠外周疼痛感受阈值的关系

目的观察睡眠剥夺(SD)模型大鼠外周疼痛感受阈值的改变及其中枢痛觉感受区域前扣带回兴奋性谷氨酸受体(NMDA)的表达变化。方法 80只雄性SD大鼠随机均分为4组:正常对照(Con)组,睡眠剥夺(SD)24h(SD24h)组,SD48h组及SD72h组。采用小平台水环境法制作睡眠剥夺大鼠模型,采用热敏测试仪测定各组大鼠足底热刺激缩足潜伏期以反映足部热痛阈值的变化。同时采用Westernblotting和免疫荧光技术检测大鼠脑组织皮质前扣带回NR2A和NR2B蛋白的表达。结果 SD48h组及SD72h组大鼠热刺激缩足潜伏期分别为6.87±1.56s和5.18±1.15s,较对照组Con组(8.08±1.86s)有明显降低(P<0.05),而SD24h组(7.97±1.58s)与对照组无明显差异。Westernblotting检测结果显示,SD48h、SD72h组大鼠脑组织ACC区域NR2A蛋白表达(0.52±0.12,0.57±0.13)较Con组(0.41±0.12)有明显上调(P<0.05),SD24h组(0.43±0.14)与对照组比较无显著性差异;而NR2B的蛋白在各组间的表达(SD24h组、SD48h组、SD72h组和Con组依次为0.68±0.19、0.76±0.18、0.74±0.16和0.74±0.19)的NR2B表达无显著差异。免疫荧光检测结果显示,与Con组(12.04±3.17)比较,SD48h组(15.19±3.56)及SD72h组(16.1±3.88)NR2A表达明显上调(P<0.01),SD24h组(12.59±2.79)无显著差异。NR2B蛋白在各组间的表达(SD24h组、SD48h组、SD72h组和Con组依次为32.51±7.45、34.1±6.78、33.59±5.85、33.04±8.57)无显著差异。结论睡眠剥夺48h和72h后,大鼠足部痛阈下降,同时伴行脑皮质前扣带回区域NMDA受体NR2A亚单位的表达上调。

双侧扣带回毁损术治疗海洛因精神依赖

目的探讨双侧扣带回毁损术治疗海洛因精神依赖的临床疗效和可能的作用机制。方法对4例海洛因成瘾病人术前行美沙酮脱毒治疗;之后采用MRI定位立体定向扣带回毁损术,在双侧扣带回前中1/3交界处射频制造毁损灶;术后进行康复治疗和帮助其回归社会。结果均顺利接受了治疗全过程,无明显并发症。随访半年,2例病人无复吸;1例术后1个月内偶有复吸,其后无复吸;另1例病人术后4个月起复吸。操守较好者焦虑、抑郁等精神症状明显缓解,海洛因渴求程度明显减轻。结论双侧扣带回毁损术治疗海洛因精神依赖,安全、近期有效;可能与精神症状的缓解有关,长期效果有待随访。

利用fMRI研究正常人执行Stroop任务的脑功能网络

目的:利用功能磁共振成像(fMRI)探讨正常人执行汉字Stroop任务时任务相关的激活与去激活脑功能网络。方法:14例正常志愿者接受了Stroop任务的组块式fMRI,扫描序列为平面回波血氧水平依赖(BOLD)序列,利用统计参数图(SPM99)软件进行图像分析。所有检查完毕后,对受试者进行Stroop的行为学测试,记录反应时间及错误数。结果:正常对照组认字试验的反应时间与颜色命名试验之间差异有显著性意义(t=-8.188,P=0.000)。对照状态下,正常人出现后扣带回皮层、中线前额叶皮层、背侧前扣带回的去激活。正常人执行颜色命名任务较认字任务时出现更多脑区的激活,且其激活强度较第1个任务的脑区激活强度增加。执行颜色命名任务时动用了双侧额中回、左侧额上回、左侧额下回及双侧顶叶。结论:本研究进一步证实静息状态下存在大量的神经元活动,其与任务相关的脑功能网络共同维持正常的认知活动。

杏仁核和扣带回联合毁损对MAP大鼠脑内多巴胺D_2受体的影响

目的探讨联合毁损杏仁核和扣带回对甲基苯丙胺(M AP)大鼠脑内边缘区多巴胺D2受体表达的影响。方法40只SD大鼠随机分为对照组、M AP组、M AP+毁损组和M AP+假毁损组,每组各10只;采用经腹腔注射M AP制备精神分裂症M AP模型,立体定向-射频毁损杏仁核和扣带回,免疫组织化学ABC法观察边缘区D2受体的表达。结果与对照组和M AP+损毁组比较,M AP组及M AP+假毁损组大鼠边缘区D2受体表达有显著性差异(P<0.01);M AP+毁损组大鼠边缘区D2受体阳性细胞率与对照组比较差异无显著性(P>0.05)。结论杏仁核和扣带回的联合毁损可抑制使用M A P诱发的边缘区D2受体表达的亢进。

中国正常成人扣带回体积与年龄的相关性

目的分析扣带回体积与年龄的相关关系,揭示扣带回随年龄变化的规律。方法对1000名中国健康成年志愿者,按年龄分为A(18～30岁)、B(31～40岁)、C(41～50岁)、D(51～60岁)、E(61～80岁)五组,每组200名,男女各100名,分别接受大脑三维磁化强度预备梯度回波序列T1WI,应用三维体积分析软件测量扣带回的体积,并通过大脑容积标准化处理来校正扣带回体积测量值。不同年龄组扣带回体积的比较采用单因素方差分析,扣带回体积与年龄进行Pearson相关与回归分析。结果 A～E组校正后扣带回体积(mm3):左侧分别为9734.8±1492.2、9741.8±1754.8、9459.8±1500.4、9421.6±1392.4、9149.7±1471.8,右侧分别为10673.7±1437.8、10584.2±1560.8、10559.8±1495.5、10258.2±1435.2、9985.0±1472.9,不同年龄组扣带回体积之间差异均有统计学意义(F=5.232、7.428,P均<0.05),左、右侧扣带回体积与年龄均存在负相关(r=-0.140、-0.167,P均<0.001)。结论扣带回体积与年龄存在线性负相关关系,但相关性不高。

大鼠扣带回神经元自发放电及神经递质的影响

采用脑薄片细胞外记录方法 ,观察大鼠扣带回前部神经元自发放电活动的特性 ;以及SP,5- HT,GLU,GABA,NE等神经递质对神经元放电活动的影响 .结果表明 :在 82个扣带回薄片神经元中 ,不规则连续放电的为 51/ 82 ;慢速放电 15/ 82 ;阵发性排放 9/ 82 ;周期性排放 7/ 82 .在神经递质的灌流中 SP有 37/ 6 3;5- HT36 / 6 8;GLU 2 0 / 31的神经元放电活动增加 .GABA有2 4 / 4 2 ;NE2 9/ 4 8的神经元放电活动减少 .此外还发现 ,当 5- HT使神经元放电活动增加时 ,灌流CPD可使放电活动减少 .

特殊临床表型的额叶癫一例

患儿男性,10岁,因发作性自觉头部沉重感、心慌、撇嘴动作、咳嗽7个月,于2017年9月18日首次入院。患儿7个月前无明显诱因出现发作性自觉头部沉重感、心慌,继而出现撇嘴动作、咳嗽,不能控制,无明显肢体动作,呼之有反应,持续10～20 s后自行缓解,逐渐恢复正常,缓解后可回忆发作过程。

基于~1H-MRS联合DTI定量检测2型糖尿病患者后扣带回损伤及其与认知功能的相关性

目的联合运用~1H-MRS和DTI技术检测和评估2型糖尿病(T2DM)患者后扣带回(PCC)脑微结构损伤及脑代谢物异常改变,探讨其与认知功能障碍的相关性。方法对43例T2DM患者[21例伴认知功能障碍(T2DM+CD组)、22例不伴认知功能障碍(T2DM组)]和23名健康志愿者(HC组)PCC进行单体素MRS及DTI检查,计算各代谢物波峰曲线下面积比值及各向异性分数(FA)、平均弥散率(MD),并与认知功能指标进行相关性分析。结果T2DM+CD组PCC脑区肌醇/肌酸(mI/Cr)值高于T2DM和HC组,谷氨酸复合物/肌酸(Glx/Cr)低于T2DM和HC组(P均<0.05);Glx/Cr与蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分呈正相关(r=0.59,P<0.01)。T2DM+CD组全脑及PCC脑区FA值低于T2DM和HC组,MD值高于T2DM和HC组(P均<0.05);FA值与MoCA评分呈正相关(r=0.57,P=0.01)。结论以PCC为兴趣区联合采用~1H-MRS与DTI技术可定量反映T2DM引起认知功能损伤的神经病理学基础,有望成为早期预警的临床指标。

基于纤维束示踪的空间统计方法对阿尔茨海默病患者脑白质损伤的研究

目的采用基于纤维束示踪的空间统计方法(TBSS)研究阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)患者全脑白质微观结构改变的特点及其与认知功能的关系。方法选取28例AD患者(AD组)和28例认知功能正常的健康老年人(对照组),进行全脑3.0T MRI扩散张量成像(DTI)。对2组被试者各向异性分数(FA)、平均弥散系数(MD)图进行预处理。采用t检验对2组全脑的FA值、MD值进行TBSS的统计学分析,计算出有统计学差异的脑区,并分析与简易智力状态检查(MMSE)和听觉词语学习测验(AVLT)的关系。结果 AD组MMSE评分、AVLT即时、AVLT延时和AVLT再认记忆评分明显低于对照组,差异有统计学意义[(14.2±5.6)分vs(28.5±1.4)分,(3.01±1.70)分vs(8.88±2.03)分,(0.86±1.92)分vs(9.43±3.18)分,(3.29±3.54)分vs(11.75±2.56)分,P<0.01]。与对照组比较,AD患者双侧扣带和左侧胼胝体FA值显著降低,右侧钩束、左侧胼胝体压部和双侧上辐射冠MD值显著增高(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,FA值、MD值与MMSE和AVLT即刻、延迟及再认记忆分数无关(P>0.05)。结论 TBSS的DTI全脑白质分析能够较全面、客观地反映AD患者脑白质损害特点,对了解AD患者脑白质损伤的机制具有重要价值。

前扣带回结构和功能影像学研究进展

前扣带回是边缘系统的重要组成部分,与人类情绪、认知及执行等脑功能活动密切相关,在一些精神类疾病的发生、发展过程中扮演着重要角色。本文对前扣带回的解剖结构、功能分区及相关疾病的影像学研究进展进行综述。

静息态fMRI观察终末期肾病患者前扣带回皮质功能连接改变及其与认知功能的关系

目的采用静息态功能MRI(rs-fMRI)观察终末期肾病(ESRD)患者前扣带回皮质(ACC)功能连接特点及其与认知功能的相关性。方法采集29例ESRD患者(ESRD组)及29名健康志愿者(对照组)的颅脑rs-fMRI,并评价其认知功能。以双侧ACC为ROI,分析与ACC功能连接存在组间差异的脑区;以Pearson相关性分析观察ESRD组差异脑区功能连接强度与认知评分的相关性。结果组间认知功能评价结果差异均具有统计学意义(P均<0.05)。相比对照组,ESRD组左侧枕叶外侧皮质、双侧额中回、双侧额极及双侧中央后回与左侧ACC功能连接增加(P均<0.005),双侧丘脑、双侧内侧前额叶皮质(MPFC)及双侧后扣带回则减低(P均<0.005);双侧额中回、双侧额极及左侧枕叶外侧皮质与右侧ACC功能连接增加(P均<0.005),双侧丘脑及双侧MPFC减低(P均<0.005)。右侧ACC和MPFC功能连接与数字符号替换试验(DSST)评价结果呈显著正相关(r=0.428,P<0.05);其他脑区功能连接强度与认知评价均无明显相关(P均>0.05)。结论ESRD患者ACC与默认模式网络(DMN)、执行控制网络、感觉网络及视觉网络等构成脑区存在功能连接异常;ACC和MPFC的功能连接与ESRD患者认知执行控制功能密切相关。

复发缓解型多发性硬化患者扣带皮层结构和灌注变化

目的观察复发缓解型多发性硬化(RRMS)患者扣带皮层各亚区结构和灌注改变及其与认知评分的相关性,探讨扣带皮层亚区结构及灌注改变对RRMS患者认知功能的影响。方法对28例RRMS患者(MS组)和28名健康对照者(对照组)采集头颅3D-T1WI和3D伪连续动脉自旋标记(3D pCASL)序列图像,并进行认知评分;比较2组间双侧扣带皮层8个亚区皮层厚度和脑血流量(CBF),分析MRI参数与认知评分之间的相关性。结果相比对照组,MS组左侧前扣带皮层尾部、左侧和右侧扣带皮层峡部及后扣带皮层CBF值均减低(t=-2.28、-2.95、-2.13、-2.66、-2.04,P均<0.05),左侧和右侧扣带皮层峡部及左侧后扣带皮层变薄,右侧前扣带皮层喙部皮层厚度值增高(t=-3.01、-3.05、-2.41、2.07,P均<0.05);且认知评分均减低(P均<0.01)。MS组认知评分与扣带皮层部分亚区CBF值及皮层厚度存在相关性(P均<0.05)。结论RRMS患者扣带皮层部分亚区出现的萎缩和灌注改变可能导致认知功能损害。

扣带束微结构改变与脑白质高信号伴轻度认知功能障碍患者的相关性研究

目的应用MRI扩散峰度成像(DKI)探讨脑白质高信号(WMH)伴轻度认知功能障碍(MCI)患者扣带束微结构的变化。方法连续收集民航总医院和首都医科大学附属北京朝阳医院年龄≥60岁的中重度WMH患者47例为WMH组,又根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分分为伴MCI组30例和无MCI组17例。选择同期体检且无WMH和无MCI者21例为对照组。均进行MRI检查,选择扣带束为感兴趣区,测量DKI参数并进行组间比较,应用Bonferroni方法校正P值,应用Spearman相关性分析。结果WMH组MoCA评分较对照组明显降低(P=0.01)。伴MCI组左侧扣带回部扣带束各向异性分数(FA)、平均峰度(MK)、径向峰度(RK)显著低于对照组(P_(校正)<0.0167);左侧海马部扣带束轴向峰度(AK)、MK、RK显著低于对照组(P_(校正)<0.0167)。右、左侧扣带回部扣带束FA(r=0.34,0.35)、AK(r=0.35,0.41)、MK(r=0.38,0.44)、RK(r=0.37,0.42)与MoCA评分呈正相关(P<0.01)。结论WMH与MCI相关,DKI技术可评估WMH伴MCI患者扣带束微结构的变化。

扣带回体积的标准化测量

目的比较扣带回体积与校正因素的关系,为扣带回结构提供标准化的测量方法。方法对627名18~60岁中国正常成年志愿者行全脑MR容积扫描,应用3D体积分析软件手工勾绘ROI,测量扣带回的体积,并分别以颅内容积（TIV）和脑体积（WBV）进行校正。对校正前、后的扣带回体积分别与TIV和WBV进行相关性分析。结果校正前和TIV、WBV校正后的扣带回体积：男性分别为（21.01±2.31）ml、（21.11±2.57）ml（、21.06±2.34）ml,女性分别为（19.72±2.31）ml（、19.79±2.28）ml（、19.74±2.04）ml;左侧分别为（9.71±1.54）ml（、9.77±1.61）ml、（9.75±1.54）ml,右侧分别为（10.64±1.58）ml、（10.69±1.53）ml、（10.67±1.45）ml。校正前的扣带回体积与TIV的相关性不强（男、女：r=0.225、0.385;左、右侧：r=0.229、0.366;P均〈0.05）,与WBV的相关性略高（男、女：r=0.329、0.473;左、右侧：r=0.381、0.419;P均〈0.05）;校正后的扣带回体积与TIV仍有相关性（男、女：r=-0.378、-0.379;左、右侧：r=-0.368、-0.300;P均〈0.05）,与WBV相关性降低（男、女：r=-0.297、-0.156;左、右侧：r=-0.285、-0.197;P均〈0.05）。结论扣带回体积与TIV和WBV均有一定相关性;WBV校正效果优于TIV。