基于度中心度及功能连接评价尼古丁依赖者的静息态fMRI研究

发布时间：2020-07-17 12:51

【摘要】：背景和目的吸烟是世界人口主要的死亡原因之一,大约一半的长期吸烟者死于吸烟相关疾病,越来越多的证据表明慢性吸烟对大多数肺癌、慢性阻塞性肺疾病、肺气肿等呼吸系统疾病、心血管疾病以及中枢神经系统等其他许多致命疾病有直接的原因。吸烟成瘾是一个复杂的、难以治疗以脑为基础的疾病。尼古丁是烟草的一种成分,是烟草成瘾的主要原因。慢性接触尼古丁会引发神经适应并促进持续使用烟草。渴求是尼古丁依赖的一个重要症状,一般由戒烟引发,并由吸烟缓解。戒烟期间,尼古丁/烟草的禁欲产生一系列戒断症状,包括言语和工作记忆受损。尼古丁依赖的特征是神经回路功能失调,特别是在奖赏系统方面,也被称为中脑皮层,尼古丁会引起乙酰胆碱受体上调,通过尼古丁与中脑皮质边缘多巴胺系统的相互作用,调节尼古丁的增强作用,从而导致依赖,这种神经改变可能会导致依赖尼古丁的依赖强迫性地寻求和吸食香烟,从而对健康造成有害影响。新提出的度中心度方法是基于图论的网络组织测量方法,在体素水平上测量大脑的整体连接矩阵中一个脑区和大脑其他脑区之间在整个连接中的功能关系,反映大脑整个连接矩阵内一个区域与大脑其余部分之间的瞬时功能连接的数量。本研究着眼于网络结构,基于度中心度方法评价尼古丁依赖者静息态脑功能功能连接的脑网络中心性的变化,旨在探讨尼古丁依赖者的全脑功能网络的内在联系模式。材料与方法本研究采用德国Siemens 3.0T Magnetom Skyra磁共振成像设备,89名尼古丁依赖者以及62名正常志愿者进行了磁共振检查,在实验研究前,详细告知了所有受试者本实验的研究目标、实验步骤、检查注意事项和检查过程中可能产生的不适感等。所有受试者均进行了常规MRI扫描及fMRI序列扫描。应用DPARSFA软件对静息态fMRI数据进行预处理,将年龄及教育程度作为协变量,主要包括了数据的格式转换、时间点剔除、时间校正、头动校正、空间标准化、空间平滑步骤。为了计算面向体素的度中心度值,使用DPARSFA软件对预处理的静息态磁共振数据进行基于体素的全脑相关分析。使用基于Matlab平台的SPM8软件对尼古丁依赖组和对照组进行进行双样本t检验。然后,我们使用DPARSFA软件进行进一步的功能连接分析,使用在度中心度分析中显示明显改变的区域,提供关于体素和被改变的特定区域之间的连通性的详细信息。再用SPM8软件对尼古丁依赖组和对照组进行两样本t检验,检验水准α为0.05。结果1.尼古丁依赖组与对照组相比,度中心度值升高主要在边缘叶(t=4.78,P=0.000)、后扣带回(t=4.86,P=0.000)及楔叶(t=4.75,P=0.000)(P0.05,FWE校正)。2.尼古丁依赖组与对照组相比,度中心度值降低主要在桥脑(t=-3.19,P=0.001)、岛叶(t=-3.20,P=0.001)及右侧颞叶(t=-3.18,P=0.001)(P0.05,FWE校正)。3.以有意义的异常度中心度值的脑区后扣带回为种子点,显示吸烟组在枕叶(t=-3.85,P=0.001)、楔叶(t=-3.82,P=0.001)及扣带回(t=-4.24,P=0.001)功能连接值降低(P0.05,未校正)。结论1.在体素相关分析的基础上,本研究发现尼古丁依赖者的全脑功能连接异常,其中尤以默认网络、视觉皮层、边缘叶及岛叶为主。2.功能相关性的改变与患者的脑功能及脑网络的变化有关,表明这些指标有可能作为疾病的生物标志物。目前的研究可以提供更多关于尼古丁依赖者的脑功能改变机制的信息。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R445.2;R749.6
【图文】：

中心度,尼古丁,暖色调,对照组

结果2 尼古丁依赖者大脑 DC 值的改变双样本 t 检验的结果显示，与正常对照组患者相比，尼古丁依赖组中几个相关脑区的度中心度值改变显著（P <0.05，FWE 校正）。结果发现，尼古丁依赖组度中心度值升高主要在边缘叶、后扣带回、楔叶，度中心度值降低主要在桥脑、岛叶及右侧颞叶（图 1.1-1.4，表 3）。

对照组,灰色,黑色

1.2 DC 值存在组间差异的脑区（P＜0.05，FWE 校正）（SPM8 显示），黑色代表组较对照组 DC 值增加的脑区，灰色代表吸烟组较对照组 DC 值减低的脑区。

楔叶,扣带回

吸烟组DC值升高的脑区（BrainNetViewer显示）

【相似文献】