新兵適應障礙的靜息態(tài)功能磁共振研究.pdf

1、適應障礙是新兵入伍后常見的心理障礙之一，是軍事心理學的重要研究課題。目前對于適應障礙的研究主要為神經(jīng)心理學的研究，缺乏更為客觀的檢查手段。功能磁共振成像技術可以將人腦的功能變化信息進行客觀的可視化顯示。靜息態(tài)功能磁共振不依賴任何任務，易于操作，可重復性強，可無創(chuàng)性地研究腦的功能改變。目前尚無關于適應障礙腦功能改變的靜息態(tài)功能磁共振研究。本研究擬采用靜息態(tài)功能磁共振的方法，探討適應障礙患者腦局部功能及全局功能的改變。本研究分四個部分，第一

2、部分采用局部一致性（regional homogeneity,ReHo）的方法探討適應障礙新兵腦局部活動一致性的改變;第二部分采用基于種子點的功能連接方法探討適應障礙新兵遠隔腦區(qū)功能連接的改變;第三部分采用獨立成分分析的方法探討適應障礙新兵認知相關的三個主要網(wǎng)絡默認網(wǎng)絡（default mode network，DMN）、突顯網(wǎng)絡（salience network，SN）和中央執(zhí)行網(wǎng)絡（central executive network

3、，CEN）內(nèi)部連接的改變;第四部分探討適應障礙新兵DMN、SN和CEN三大網(wǎng)絡間連接的改變，探討腦網(wǎng)絡大尺度連接的改變。通過以上多種模態(tài)，探討適應障礙的神經(jīng)病理機制，為軍事醫(yī)學對新兵適應障礙的研究提供依據(jù)。
　　第一部分 適應障礙新兵腦局部功能的改變——局部一致性的研究
　　目的:
　　本研究采用靜息態(tài)功能磁共振技術，運用ReHo的方法，探討適應障礙新兵局部自發(fā)神經(jīng)活動效率的改變。
　　方法:
　　1、研究

4、對象為某部新入伍男性戰(zhàn)士，年齡18-22歲，在入伍后1個月時間段進行篩查。采用普查、量表測量、臨床檢診相結合的方法篩選出31名適應障礙的男性新兵，并隨機選擇31名年齡和受教育程度相匹配的男性新兵作為對照組。
　　2、所有被試行磁共振檢查，掃描序列包括常規(guī)T1WI、T2WI、FLAIR成像，靜息態(tài)功能磁共振成像（8分鐘，重復時間為2s）和全腦3D高分辨率T1成像。
　　3、圖像預處理，包括時間校正、頭動校正、空間標準化、平滑、

5、去除協(xié)變量、去線性漂移和濾波。
　　4、計算每個受試者的ReHo值，探討其局部神經(jīng)活動的同步性。采用雙樣本t檢驗比較適應障礙組與對照組全腦標準化ReHo值的差異。
　　5、采用相關分析計算差異腦區(qū)ReHo值與癥狀自評量表(Symptom Check List-90，SCL-90)分數(shù)所反映的臨床癥狀嚴重程度的相關性。
　　結果:
　　1、與對照組相比，適應障礙患者ReHo值降低的腦區(qū)包括:左側小腦后葉、雙側內(nèi)側眶

6、額皮層、左側顳中回和雙側尾狀核。適應障礙患者ReHo值升高的腦區(qū)包括:雙側后扣帶回/楔前葉（P＜0.05）。
　　2、僅僅左側小腦后葉的ReHo值和SCL-90分數(shù)有顯著相關（r=-0.528，P=0.002）。其他有組間差異腦區(qū)的ReHo值和SCL-90分數(shù)均無顯著相關性。
　　結論:
　　本研究發(fā)現(xiàn)適應障礙新兵局部腦功能活動效率改變，這可能有助于我們進一步了解適應障礙患者認知損傷的神經(jīng)機制。
　　第二部分 適

7、應障礙新兵基于種子點的功能連接改變
　　目的:
　　本研究采用基于種子點的功能連接方法，探討適應障礙新兵感興趣腦區(qū)與全腦其他腦區(qū)功能相關性的改變，探討大腦遠隔腦區(qū)間的協(xié)作關系。
　　方法:
　　1、采用普查篩選、量表測量和臨床檢診相結合的方法篩選31例適應障礙新兵和31例對照組新兵。
　　2、所有被試行靜息態(tài)功能磁共振檢查。
　　3、圖像預處理同第一部分。
　　4、由于左側小腦后葉的ReHo值和

8、SCL-90分數(shù)有顯著相關，我們將其組間ReHo值差異腦區(qū)作為種子點，進行基于種子點的全腦功能連接研究。
　　5、采用單樣本t檢驗計算適應障礙組和對照組組內(nèi)與種子點有顯著連接的腦區(qū)。采用雙樣本t檢驗計算適應障礙組和對照組基于種子點的功能連接的差異。
　　結果:
　　1、組內(nèi)單樣本t檢驗結果發(fā)現(xiàn)，無論是在適應障礙組還是對照組，左側小腦后葉種子點均與大腦半球多個腦區(qū)存在廣泛連接。
　　2、組間比較即獨立樣本t檢驗結果

9、發(fā)現(xiàn)，雙側輔助運動區(qū)的基于種子點（左側小腦后葉）的功能連接在適應障礙組和對照組間差異有統(tǒng)計學意義。適應障礙組的左側小腦后葉和雙側輔助運動區(qū)的功能連接低于對照組(P＜0.05)。
　　結論:
　　以左側小腦后葉為種子點的研究發(fā)現(xiàn)，在適應障礙組和對照組，左側小腦后葉與新皮層均有廣泛的連接。而組間研究發(fā)現(xiàn)，左側小腦后葉與雙側輔助運動區(qū)的功能連接在適應障礙組有減低，這可能能部分解釋適應障礙新兵訓練成績欠佳及認知功能降低。
　　

10、第三部分 適應障礙新兵靜息態(tài)功能磁共振網(wǎng)絡內(nèi)部連接的研究
　　目的:
　　采用獨立成分分析的方法探討適應障礙患者認知相關的三個主要網(wǎng)絡:DMN、SN和CEN內(nèi)部連接的變化。
　　方法:
　　1、新兵入組標準和磁共振掃描參數(shù)同第一部分。
　　2、預處理過程包括獲取時間校正、頭動校正、結構像與功能像的對齊、空間標準化、平滑、去除協(xié)變量、去線性漂移、濾波(0.01-0.08Hz)。
　　3、采用組水平的獨立

11、成分分析(ICA)確定感興趣的功能網(wǎng)絡，即DMN、SN和CEN。
　　4、分別對適應障礙組和對照組組內(nèi)各受試者靜息態(tài)功能磁共振數(shù)據(jù)提取出的各感興趣功能網(wǎng)絡成分進行單樣本t檢驗，得到每組各功能網(wǎng)絡(DMN、SN、CEN)的腦區(qū)(P＜0.05);之后進行兩組間的雙樣本t檢驗，得到兩組間各功能網(wǎng)絡的差異結果（P＜0.05）。
　　結果:
　　1、與對照組相比，適應障礙組DMN的左側后扣帶回功能連接降低。
　　2、與對照

12、組相比，適應障礙組SN的右側背側前扣帶回功能連接升高。
　　3、與對照組相比，適應障礙組CEN的右側后頂葉、左側額中回和左側背內(nèi)側前額葉功能連接升高。
　　結論:
　　適應障礙新兵的DMN內(nèi)部連接降低，SN和CEN內(nèi)部連接增高。提示適應障礙患者靜息態(tài)下由外界刺激任務執(zhí)行狀態(tài)(CEN)向內(nèi)省活動(DMN)的轉換能力受損，在無任務的狀態(tài)下仍專注于外界的信息，而非內(nèi)省性的思考。有助于解釋適應障礙患者的高警覺性以及記憶、認知能

13、力和注意力的降低。
　　第四部分 適應障礙新兵大尺度網(wǎng)絡間連接的研究
　　目的:
　　通過研究適應障礙新兵DMN、SN、CEN三網(wǎng)絡間的相互連接的改變，探討適應障礙患者大尺度網(wǎng)絡間連接的變化。
　　方法:
　　1、患者入組、磁共振掃描及數(shù)據(jù)預處理同第三部分。
　　2、采用組水平的獨立成分分析提取適應障礙組和對照組的DMN、SN、CEN三種功能網(wǎng)絡成分。
　　3、采用Pearson相關分析計算每個

14、受試者各功能網(wǎng)絡時間序列兩兩間的Pearson相關系數(shù)，對Pearson相關系數(shù)進行Fisher's Z變換。對兩組各功能網(wǎng)絡連接的Z值進行單樣本t檢驗（組內(nèi)）及雙樣本t檢驗（組間）分析，研究適應障礙組及對照組組內(nèi)的網(wǎng)絡間連接，以及組間網(wǎng)絡間連接的差異。
　　結果:
　　1、適應障礙組和對照組均提取出了DMN、左側CEN(left central executive network，LCEN)、右側CEN(right cen

15、tral executive network，RCEN)和SN4組功能網(wǎng)絡。
　　2、適應障礙組DMN與LCEN、RCEN、SN呈負相關，SN與LCEN、RCEN呈正相關，LCEN和RCEN呈正相關。其中，DMN與LCEN網(wǎng)絡間連接沒有統(tǒng)計學意義，而其他幾組網(wǎng)絡間連接均有統(tǒng)計學意義。
　　3、對照組DMN與LCEN、RCEN、SN呈負相關，SN與LCEN、RCEN呈正相關，LCEN和RCEN呈正相關。所示各組網(wǎng)絡兩兩間連接均

16、有統(tǒng)計學意義。
　　4、與對照組相比，適應障礙組SN與DMN的負相關降低，SN與RCEN的正相關降低，DMN與RCEN的負相關降低，而SN與LCEN、DMN與LCEN、LCEN與RCEN的網(wǎng)絡間連接在兩組間沒有統(tǒng)計學差異。
　　結論:
　　適應障礙患者靜息態(tài)下DMN-CEN的負相關降低，SN和DMN/CEN的網(wǎng)絡間連接降低，提示適應障礙患者SN在三網(wǎng)絡模型中協(xié)調(diào)作用的減低，可能引起適應障礙患者CEN和DMN的轉換障礙，

17、造成靜息態(tài)下從外界的刺激事件向內(nèi)在的精神活動轉化的異常，可能與適應障礙患者認知功能損害有關。
　　綜上所述，適應障礙患者存在多個腦區(qū)局部功能的異常，左側小腦后葉腦區(qū)的ReHo值降低與臨床癥狀有相關性。以左側小腦后葉為種子點的全腦功能連接研究發(fā)現(xiàn)，適應障礙組雙側輔助運動區(qū)功能連接降低。三網(wǎng)絡內(nèi)部和大尺度網(wǎng)絡間連接的研究發(fā)現(xiàn)，適應障礙患者除了網(wǎng)絡內(nèi)部連接的改變，也存在網(wǎng)絡間連接改變。這些發(fā)現(xiàn)可能提示適應障礙患者自省性思考、認知、記憶、