基于静息态功能磁共振成像的广泛性焦虑障碍脑功能异常研究

发布时间：2020-05-23 00:15

【摘要】：广泛性焦虑症(GAD)是最常见的精神疾病之一,也是焦虑症中最为常见的一种类型,在人群中具有高发病率,其主要临床特征表现为过度及持续焦虑,并伴随坐立不安、心悸、手抖、尿频及运动性不安等与焦虑相关的身体症状,这些症状严重影响GAD患者的生活质量和社会功能。已有研究利用静息态功能磁共振成像技术对GAD患者的大脑结构和功能异常展开了探索,然而,GAD患者随时间变化的大脑动态特性及大规模网络间的相互作用机制还依然没有被充分探索,目前脑科学研究所得结论并不足以充分刻画GAD的神经病理基础。进一步采用新的方法揭示GAD的脑异常模式,将为解决目前该疾病诊断、治疗瓶颈提供契机。本研究基于静息态功能磁共振成像(resting state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI),使用动态区域相位同步(dynamic regional phase synchrony,DRePS)及三网络(默认网络、凸显网络、执行控制网络)功能连接分析方法,通过测量和分析GAD患者的局部动态功能连接和大规模网络功能连接,以检测GAD的神经病理学机制。本研究由两部分构成:第一部分:之前基于GAD患者rs-fMRI的研究大多数都集中于其“静态”大脑活动和连接性的异常。然而,GAD患者中的大脑连接性的动态模式尚未得到充分的探索。在本研究中,我们旨在利用一种新开发的,用于评估大脑内在动态局部连接性的方法—动态区域相位同步对GAD局部脑功能连接的动态模式进行探索。50名GAD患者和45名健康对照参与本次静息态磁共振数据采集。结果显示,GAD患者双侧颞下回、左侧尾状核、左侧前脑岛和左侧后脑岛的DRePS值较健康对照组有所下降,揭示GAD患者的情绪和认知过程出现了异常。此外还发现左侧前脑岛的DRePS值与汉密尔顿焦虑量表得分呈负相关。而且这些区域异常的DRePS值可被作为潜在的生物标志物以区分GAD患者和健康对照组。因此,参与情绪和认知处理的区域中异常的动态局部脑连接可以为理解GAD的神经病理学机制提供新的视角。第二部分:虽然已有研究发现广泛性焦虑症患者中默认网络、凸显网络及执行控制网络中的重要节点往往表现出异常的活动或连接,但是这些研究关注的重点都聚焦于单一网络内部节点之间的功能连接异常,而忽视了对不同网络之间功能连接异常模式的探索。在本研究中,我们探测GAD患者默认网络、凸显网络及执行控制网络三个主要脑功能网络间功能连接异常,并评估这些异常与疾病严重性之间的联系。本研究分别选取后扣带回后皮层、左右内侧前额叶皮层、左右颞下回、左右海马旁回及左右角回共计9个节点代表默认网络;选取右侧背侧前脑岛、右侧腹侧前脑岛、右侧后脑岛、背侧前扣带回皮层、膝下前扣带回皮层、中侧扣带回皮层及左右前侧丘脑共计8个节点代表凸显网络;此外还选取左右背外侧前额叶皮层和左右顶上小叶共计4个节点代表执行控制网络。81名GAD患者和80名对照参与本次静息态磁共振数据采集。结果显示,广泛性焦虑症中默认网络与凸显网络之间的功能连接出现异常,同时我们还发现GAD患者默认网络内部左内侧前额叶皮层-左侧角回间功能连接显著升高,表示GAD患者默认网络内部功能连接相比正常对照也出现紊乱。结果表明在广泛性焦虑症中存在三网络网络内部和网络之间大规模的功能连接障碍,这为理解GAD生理病理学机制从网络分析的角度提供了新的视角。本文揭示了GAD局部脑区动态功能连接的变化,这可能反映了GAD的关键生理病理学特征;另一方面使用大尺度功能连接方法探究GAD患者大脑网络的空间组织特性。我们的研究将有助提升我们对GAD神经机制的认知,并对GAD的临床治疗有一定的指导性意义。
【图文】：

相位同步,动态区,脑岛,双样本

电子科技大学硕士学位论文表 2-2 GAD 患者动态区域相位同步改变的脑区定点坐标(MNI)Brodmann分区体素数目 (X, Y, Z)下回 -45, -3, -36 20 98 t=下回 36, -36, -24 37 147 t=状核 -15, 12, 18 _ 43 t=脑岛 -36, 18, -6 47 39 t=脑岛 -39, -33, 24 48 58 t=验采用双尾双样本 T 检验。T 值为动态区域相位同步差异脑区两组被试的区都满足 p < 0.05。

关系图,前脑,分数相关,动态区

第二章广泛性焦虑症患者局部动态脑功能连接异常研究相关性结果分析相关性研究结果发现，左侧前脑岛区域的 DRePS 值与 HAMA 焦虑量分负相关关系（r = 0.3778, p = 0.0063, Bonferroni 校正），，结果如图 2-2认为 p<0.05/N=0.01 时的统计水平（N=5 代表差异 ROI 的数量）是显著
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R749.72;R445.2

【参考文献】