脊髓網絡與腦網絡的同步性研究.pdf

1、現(xiàn)已有大量研究表明，在人類大腦中可以檢測到血氧水平信號（BOLD），而且該信號在不同腦區(qū)的變化規(guī)律可構建成不同功能的腦網絡；近期，部分對靜息態(tài)脊髓網絡的研究表明在脊髓中也檢測到BOLD信號，且根據BOLD信號的變化規(guī)律也可將脊髓劃分為不同的網絡。脊髓負責將大腦發(fā)出的運動神經信號傳達給人體的軀干和四肢，同時又將人體各個部位的的感知信息傳達給大腦，因此，從脊髓的功能特性上我們可以推斷在人體脊髓和大腦之間應該是存在某種功能連接關系的。在本文中

2、，我們通過對健康者的脊髓數據和腦數據采用獨立成分分析方法來對該問題進行研究。
　　本文研究了靜息態(tài)腦網絡與脊髓網絡的相關性研究和任務態(tài)腦網絡與脊髓網絡的相關性研究，其中任務態(tài)的數據主要是對人體右手小指進行吹氣數據和對唇部進行吹氣的數據。從解剖角度來看，脊髓的結構是呈現(xiàn)“H”形狀的，因此對于脊髓可大致分為四部分“左前角、右前角，左后角、右后角”，且脊髓的兩個前角主要控制人體的運動活動，而脊髓的兩個后角主要控制人體的感知活動。在選取靜

3、息態(tài)腦網絡的過程中，根據脊髓的生理功能，我們主要選取的腦網絡為感知運動神經網絡，同時選取較具有代表性的默認網絡、注意網絡和視覺網絡作為對照網絡。而對于任務態(tài)腦網絡的選取主要是參照之前的研究：對于小指吹氣刺激的數據，提取出激活區(qū)主要集中在緣上回區(qū)域的腦網絡；對于唇部吹氣刺激的數據，提取出激活區(qū)主要集中在中央后回區(qū)域的腦網絡。然后，從得到的腦網絡成分和脊髓網絡成分中提取出各自相對應的時間序列，我們通過對這些提取出來的時間序列做相關分析得到腦

4、網絡與脊髓網絡之間的相關關系，以此來探測他們之間是否存在同步性。研究發(fā)現(xiàn)，得到的所有脊髓網絡并不是在所有脊髓節(jié)段上都有分布，而是主要集中在某一個節(jié)段上或者是某兩個節(jié)段上，該結果與脊髓的解剖功能相吻合。此外，對于靜息態(tài)數據，脊髓網絡和感知運動神經網絡的時間序列做相關分析的結果表明相比于對照網絡，感知運動神經網絡與脊髓網絡之間是存在更顯著的相關關系的。對于任務態(tài)數據，脊髓網絡與大腦緣上回網絡之間存在顯著的相關關系，而中央后回網絡與頸髓網絡之