基于DCM的腦功能有效連接及在癲癇病中的應(yīng)用.pdf

1、功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）具有無創(chuàng)性、無輻射性、較高的空間分辨率等多重優(yōu)勢，基于血氧水平依賴（blood-oxygen level dependent，BOLD）原理的fMRI 技術(shù)已成為現(xiàn)今研究腦科學(xué)和生命科學(xué)的重要工具。
　　 功能分化和功能整合是腦功能的兩個(gè)基本組織原則，大腦同時(shí)需要激活多個(gè)空間上分離的腦功能區(qū)域來完成其功能。在功能整合的前提下，有

2、效連接（effective connectivity）能夠建立神經(jīng)元之間交互作用的因果關(guān)系，動(dòng)態(tài)因果模型（dynamic causal model，DCM）是一種有效連通性的分析方法，研究一個(gè)神經(jīng)區(qū)域的激活通過區(qū)域間的連接導(dǎo)致其他神經(jīng)區(qū)域激活水平的變化，并且通過自連接改變自身的激活水平，反應(yīng)神經(jīng)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程以及實(shí)驗(yàn)因素對神經(jīng)活動(dòng)的調(diào)節(jié)作用。
　　 本文旨在利用fMRI技術(shù)，使用DCM分析大腦不同任務(wù)下，不同區(qū)域之間的有效連通性

3、，并結(jié)合腦電功能磁共振（Electroencephalogram-functional MRI，EEG-fMRI）同步技術(shù)，研究靜息狀態(tài)下癲癇患者大腦特定區(qū)域之間的有效連接。具體研究內(nèi)容和取得的創(chuàng)新之處如下：1.利用代價(jià)函數(shù)掩模法歸一化局部腦損傷fMRI功能像，結(jié)果證明此方法可有效地減少局部腦結(jié)構(gòu)異常在歸一化過程中的扭曲，提高腦功能區(qū)定位的準(zhǔn)確性，為腦功能有效連接的研究提供了可靠的前提基礎(chǔ)。2.首次將DCM用于研究心算借位減法運(yùn)算，討論

4、左側(cè)頂上小葉，左側(cè)頂下小葉和左側(cè)額中回之間的效應(yīng)連接，并得到符合生理意義的連接網(wǎng)絡(luò)。3.首次將EEG-fMRI同步檢查得出的發(fā)作間期癇樣放電時(shí)間點(diǎn)應(yīng)用于DCM的評(píng)估中，解決了癲癇患者在靜息狀態(tài)下缺少任務(wù)時(shí)間點(diǎn)的問題，將DCM用于研究癲癇的靜息功能數(shù)據(jù)是本文的重大突破，采用DCM對比了癇樣放電引起的大腦皮層及小腦活動(dòng)情況，觀察內(nèi)側(cè)顳葉癲癇發(fā)作間期癇樣放電引起的內(nèi)側(cè)顳葉及外側(cè)顳葉皮層之間的關(guān)系，對兩者之間的效應(yīng)連通性和前后影響的因果關(guān)系進(jìn)行