正常中老年人詞語(yǔ)聯(lián)想磁共振功能連接研究.pdf

1、目的:采用功能磁共振成像(fMRI)技術(shù)對(duì)正常中老年人進(jìn)行詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)研究,檢測(cè)與運(yùn)動(dòng)性語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)的激活特點(diǎn),并探討功能區(qū)間的功能連接狀態(tài),為運(yùn)動(dòng)性失語(yǔ)的臨床fMR2I研究提供合理的正常對(duì)照。
　　 方法:采用GE1.5T磁共振掃描儀對(duì)28例(男15例,女13例)正常中老年人行fMRI研究,所有被試者進(jìn)行組塊設(shè)計(jì)的詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)和靜息態(tài)掃描,詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)要求被試者根據(jù)給出的提示語(yǔ)默想出屬于同類(lèi)別的詞語(yǔ)。掃描技術(shù)為梯度回波單次激發(fā)

2、平面回波成像(GRE-EPI)序列:詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)掃描參數(shù)如下:TR/TE=2500/60ms,FOV=24cm,Matrix=64x64,層厚=5mm,層間距=1mm,層數(shù)=22,共采集145個(gè)時(shí)相,時(shí)間為6分13秒。靜息態(tài)掃描時(shí)要求被試者保持清醒、平臥于檢查床上、閉眼、平靜呼吸,固定頭部并最大限度地減少頭部及其他部位的主動(dòng)與被動(dòng)運(yùn)動(dòng),同時(shí)要求盡量不做任何主動(dòng)性思維活動(dòng),共采集180個(gè)時(shí)相,其它參數(shù)與任務(wù)狀態(tài)一致,時(shí)間為7分14秒。

3、r>　　 采用SPM2軟件進(jìn)行fMRI數(shù)據(jù)預(yù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。預(yù)處理包括時(shí)間校正、頭動(dòng)校正、空間標(biāo)準(zhǔn)化和平滑處理。采用單樣本t-檢驗(yàn)進(jìn)行組分析,將激活區(qū)疊加于蒙特利爾神經(jīng)科學(xué)研究所(MNI)標(biāo)準(zhǔn)模板腦,觀察有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的體素所在的腦區(qū)及其MNI坐標(biāo),記錄激活區(qū)的激活強(qiáng)度。依據(jù)組分析結(jié)果提取功能區(qū)種子點(diǎn),然后采用Matlab軟件分別計(jì)算各種子點(diǎn)之間的連接系數(shù),并計(jì)算各種子點(diǎn)的總連接度。
　　 結(jié)果:在嚴(yán)格控制被試者頭動(dòng)、行為學(xué)表現(xiàn)

4、及機(jī)械噪聲等因素影響后,最終符合實(shí)驗(yàn)要求的被試者共18例,其中男9例,女9例。詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)的正激活腦區(qū)主要包括Broca區(qū)、SMA、右側(cè)小腦半球、雙側(cè)島葉前部及額下回和雙側(cè)紋狀體；負(fù)激活腦區(qū)主要包括PCC、MPFC、雙側(cè)緣上回、右頂葉外側(cè)皮層及雙側(cè)島葉后部。各激活腦區(qū)組成復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步可分為任務(wù)相關(guān)正激活網(wǎng)絡(luò)、任務(wù)相關(guān)負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)和非任務(wù)相關(guān)負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)。
　　 任務(wù)相關(guān)正激活網(wǎng)絡(luò)主要由Broca區(qū)、SMA、右側(cè)小腦半球、雙

5、側(cè)島葉前部及額下回、雙側(cè)紋狀體組成；網(wǎng)絡(luò)中以SMA與左側(cè)島葉前部之間的連接系數(shù)最大,左側(cè)額下回與左側(cè)島葉前部之間的連接系數(shù)次之；網(wǎng)絡(luò)中以SMA的連接度最大,Broca區(qū)次之。任務(wù)狀態(tài)下的正激活網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不同的統(tǒng)計(jì)閾值時(shí)各節(jié)點(diǎn)之間的連接均有統(tǒng)計(jì)顯著性；正激活網(wǎng)絡(luò)在靜息狀態(tài)下結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,隨統(tǒng)計(jì)閾值的增加網(wǎng)絡(luò)連接趨于稀疏,部分節(jié)點(diǎn)之間的連接失去統(tǒng)計(jì)顯著性。與靜息狀態(tài)對(duì)比,任務(wù)狀態(tài)下雙側(cè)紋狀體總連接度減低。
　　 任務(wù)相關(guān)負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)

6、主要包括兩側(cè)緣上回、右頂葉外側(cè)皮層及兩側(cè)島葉后部。網(wǎng)絡(luò)中以右島葉后部與右側(cè)緣上回之間的連接系數(shù)最大,以右側(cè)緣上回的總連接度最大。任務(wù)狀態(tài)下的負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)當(dāng)閾值大于0.1時(shí)其結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,各節(jié)點(diǎn)之間的功能連接均有統(tǒng)計(jì)顯著性；在靜息狀態(tài)下隨統(tǒng)計(jì)閾值的增加,網(wǎng)絡(luò)連接趨于疏松。與靜息狀態(tài)對(duì)比,右側(cè)緣上回在任務(wù)狀態(tài)下總連接度增高,而兩側(cè)島葉后部及右側(cè)頂葉外側(cè)皮層總連接度減低。
　　 非任務(wù)相關(guān)負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)主要包括PCC和MPFC兩個(gè)節(jié)點(diǎn),PC

7、C的激活程度大于MPFC；PCC與MPFC之間的功能連接緊密,｜Z｜取不同的閾值時(shí)其連接始終具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PCC的總連接度大于MPFC,但二者在靜息狀態(tài)時(shí)的總連接度均低于任務(wù)狀態(tài)。
　　 正激活網(wǎng)絡(luò)和負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)各自?xún)?nèi)部節(jié)點(diǎn)之間為正性連接,連接緊密。任務(wù)狀態(tài)時(shí)正激活網(wǎng)絡(luò)與負(fù)激活網(wǎng)絡(luò)之間為負(fù)性連接；靜息狀態(tài)時(shí)PCC與R IFG、PCC與SMA、PCC與L_IFG、MPFC與SMA、MPFC與R_Sriatum、MPFC與L_Sri

8、atum之間為負(fù)性連接,其余節(jié)點(diǎn)之間為正性連接。不論任務(wù)狀態(tài)還是靜息狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)間連接均隨閾值｜Z｜的增大而趨于稀疏。
　　 結(jié)論:
　　 1、中老年人詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)由包括Broca區(qū)、SMA等在內(nèi)的多個(gè)腦區(qū)共同完成,與青年人比較涉及腦區(qū)有諸多不同,提示隨語(yǔ)言功能是一不斷重塑和調(diào)整的過(guò)程。
　　 2、參與詞語(yǔ)聯(lián)想任務(wù)表達(dá)的腦區(qū)組成不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)在任務(wù)和靜息狀態(tài)下分別表現(xiàn)為不同的連接方式,網(wǎng)絡(luò)可動(dòng)態(tài)調(diào)制。