基于靜息態(tài)fMRI的阿爾茲海默病及輕度認(rèn)知障礙的腦網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、阿爾茲海默氏病(Alzheimer's disease，AD)是一種中樞神經(jīng)退行性疾病，該疾病主要影響老年人腦部的中樞神經(jīng)，使其發(fā)生退行性改變，進(jìn)而使老年人出現(xiàn)記憶明顯衰退、認(rèn)知功能下降等臨床癥狀，嚴(yán)重影響老年人的正常生活和社會(huì)活動(dòng)。輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment，MCI)是介于正常衰老和癡呆的一種中間狀態(tài)疾病，患者有記憶障礙或其他認(rèn)知方面的異常，但是還沒有達(dá)到癡呆的嚴(yán)重程度，病情對(duì)日常生活影響較小。然

2、而，隨著病程的推移，MCI患者將會(huì)出現(xiàn)不同的病態(tài)轉(zhuǎn)換，主要轉(zhuǎn)變?yōu)?AD，也有部分患者將維持 MCI狀態(tài)或者轉(zhuǎn)為其他癡呆疾病。多年來研究學(xué)者從解剖、神經(jīng)以及影像等多個(gè)角度對(duì)AD和MCI的病理機(jī)制及發(fā)展變化進(jìn)行研究，雖然取得了許多頗為重要成果，但仍有需要深入研究的方面。
　　1.本文圍繞靜息態(tài)功能磁共振(resting-state functional magnetic resonance，rs-fMRI)在腦科學(xué)研究中的應(yīng)用，首先運(yùn)

3、用獨(dú)立成分分析(independent component analysis，ICA)及格蘭杰因果(Granger causal analysis，GCA)兩種rs-fMRI腦圖像分析方法，對(duì)AD患者的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network，DMN)的功能及效應(yīng)連接進(jìn)行研究。ICA主要用于分離提取出相應(yīng)被試組的DMN成分，是一種完全的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法；基于分離出的 DMN所對(duì)應(yīng)的各個(gè)腦區(qū)，進(jìn)一步應(yīng)用GCA探索DMN內(nèi)部的效應(yīng)連接

4、模式。統(tǒng)計(jì)分析表明：首先，從連接強(qiáng)度和連接數(shù)量上看，AD患者的都要比正常被試的弱。后扣帶回(posterior cingulated cortex，PCC)展現(xiàn)出極強(qiáng)的功能活性，它與DMN中的大部分節(jié)點(diǎn)都要相連，并且它是唯一一個(gè)僅接受其他節(jié)點(diǎn)信息的腦區(qū)；其次，與 AD患者相比，正常被試右側(cè)的顳下皮層(inferior temporal cortex，ITC)與DMN中的其他節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度要更強(qiáng)；最后，內(nèi)側(cè)前額葉(medial prefr

5、ontal cortex，MPFC)與雙邊的頂下小葉(inferior parietal lobule，IPL)的連接強(qiáng)度在AD患者中反而比正常被試的要強(qiáng)。這些研究結(jié)果不僅揭示了AD患者大腦出現(xiàn)了功能性障礙，同時(shí)還為解釋AD的病理生理機(jī)制提供了更多的依據(jù)。
　　2.其次，針對(duì)具有不同轉(zhuǎn)歸特性的 MCI患者，首先構(gòu)建了全腦功能網(wǎng)絡(luò)并直觀比較了該網(wǎng)絡(luò)在兩組被試中的差異；接著，通過相關(guān)的測(cè)度計(jì)算，包括網(wǎng)絡(luò)連接度、聚類系數(shù)、特征路徑長(zhǎng)度、