静息态功能磁共振局部脑活动差异的可重复性研究

发布时间：2016-10-22 06:31

1绪论

功能趨共振成徐(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)对脑科学研究具有十分重要的意义。fMRI具有较高的时间和空间分辨率,在几秒钟内,就可以获得一幅完整的、空间分辨率较高的大脑图像。另外,因为它具有非侵入性的特点,使得这个技术十分安全.血氧水平依赖(BOLD)fMRI是根据局部脑区的血氧水平的变化进行成像的.神经元活动增强时,代谢水平也会相应增高,继而会引起该脑区血流量,耗氧量心及菊荀糖代谢的变化,最终会引起局部脱氧血红蛋白化度的变化,这些原理构成了BOLDfMRI成像的生理基础.动脉自旋标记(ASL)fMRI是一种基于灌注的成像方法,主要用于测量脑血流量。A化主要通过对动脉血作磁标记,并将其作为内源性对比剂,对脑组织的血流灌茫进行定量測量,从而取得灌注加权的图像,脑血流图。这个技术最早的应用开始于20世纪,在1992年就己经有人提出了ASL技术并在老鼠的实验上取得了成功,两年后,民oberts等人在人体上进行了实验,并取得了成功。
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2rs-fMRI睁暇闭暇的重测佑研究

2.1rs-fMRI重测性研究

静息态最常见的两种状态就是睁眼和闭眼,Yan等人(2009)就指出虽然在空间模式上来看,不同状态间的DMN几乎是一样的,但是睁暇时的功能连接强度及低频振荡振幅均是显著强于闭暇时的,即在DMN中,睁眼和闲眼两种状态间是有显著差异的,且研究还发现实验前后两次的闭眼状态间的功能连接以及低频振荡振幅指标间是存在显著差异的。另外,在一篇研究静息态的睁眼和闭眼状态稳定性的研究中,结果也发现了在不罔的静息态网络中功能连接的强度存在显著差异。根据上文提到的睁暇闭眼两种静怠态结果的差异性レ及稳定性的差异,我们可以推测不同静息态研究间状态的不一致化会给研究种结果的重带来困难。目前很多考察静怠态重复性的研究对不同指标的可重复性都进行了评估,比如,基于种子点的功能连接ALFF(Zuoetal.,2010)和ICA(Zuoetal.,2010),同时,也有研究关注不同因素对可重复性结果的影响,比如协变量回归,采样率以及不同的计算指标等(Zuoetal.,2013)。但是,这些关于静息态fMRI的可重复性研究主要考察的是在一种静息状态下,由同一化被试上获得的静息态fMRI的指标随时间的稳定化(Patriatetal.,2013;Shehzadeal.,2009),并没有关注不同静息状态(EO＆EC)的可重复性问题。

2.2rs-fMRI睁眼闭眼的差异脑区

在BOLD-fMRI静息态睁眼闭眼研究中,在双侧视觉区、感觉运动区、听觉区和额叶均发现了差异,这在一定程度上说明了睁眼闭暇局部.脑活动的差异脑区是比较稳定的,同时在研究睁暇闭眼重复性的研究中,也发现了大脑活动的瞭眼闭眼差异的统计结果在独立样本上是稳定的。而对于ASL-fMRI的重测性研究中,Zou等人(2015)发现CBF稳定的瞭眼闭眼差异脑区主要是初级视觉区(BA17)。但是,这些重测研究主要关注的是睁眼闭眼差异在空间模式上的稳定性,并没有关注在个体上随时间的稳定性问题,而在应用研究中,我们不仅需要关注统计水平上空间模式的差异,对于个体水平上的稳定性同样需要关注。

2rs-fMRI睁眼闲眼的重测性研究......3

2.1rs-fMRI重测性研究......3
2.2rs-fMRI睁眼闭眼的差异脑区......4
2.3rs-fMRI睁眼闭暇差异的重测性研究......5
2.4重测性研究方法......5
2.5问题的提出......6
3研究一:睁暇闭眼局部脑活动的差异随时间的稳定性......7
3.1研究目的和假设......7
3.2材料和方法......7
3.3实验结果......10
4研究二:睁眼闲暇间局部脑活动差异在不同机器上的稳定性......24
4.1研究目的和假设......24
4.2材料和方法......24
4.3实验结果.........26

3研究一:睁眼局部脑活动的差异随时间的稳定往

3.1研究目的和假设

本研究关注在,个体水平上,睁眼和闭眼之间的局部脑活动差异是否随时间变化依然能够保持稳定,同时关注睁眼和闭暇差异的空间模式在局部脑区上是否随时间变化。根据之前的的相关研究,我们预期对于BOLD数据在双侧感觉运动区,次级视觉区,听觉区可以得到稳定的ALFF的差异结果,对于ASL数捂,我们预期在柄级视觉皮层可以得到稳定的CBF差异结果,并且这些指标在个体上随时间变化均体现出较高的稳定性。

3.2材料和方法

本研究经过杭州师范大学认知与脑疾病研究中成、论理委员会化准,主要在抗州高较巧募32名健康被试(20-27岁,17名女性)参加了本次研究的前两次担描,扫描1和扫描2。毎名被试在实验前都签署了知情同意书,并排除具有脑损伤,神经或者精神类疾病情况。本研究采用抗州师范大学认知与脑疾病研究中配备的GEDiscoveryMR-7503.0T掉播仪进行扫描。对每名被试的睁暇和闭眼状态分别进行了两次担描,时长间隔两个星期。
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4研究二:睁眼闭眼间局部脑活动差异在不同机器上的稳定性

4.1研究目的和假设

本研究关注,在统计水平上,睁眼和闭眼之间的局部脑活动的空间模式差异在不同机器型号上是否能够维持稳定。根据之前的的相关研究,对于BOLD数据,我们预期在双侧感觉运动区、初级视觉区(BA17)、次级视觉区(BA18,19)和听觉区可得到稳定的mALFF与smReHo的差异;对于ASL数据,我们预期在初级视觉皮层(BA17)可以得到稳定的CBF差异。

4.2材料和方法

在数搪采集过程中,被试平躺在扫描床上,头部用海绵垫固定来減少头动。整个扫描过程中,睁眼时要求被试睁开眼睛,保持正常的眨暇频率,闭暇时需要被试闭上眼睛。无论睁眼还是闭眼状态均要求被试保持清醒状态,尽可能保持头部静止,放松,不思考特别的事情,不可以唾着,扫描间保持昏瞭灯光。扫描结宋后,所有被试均承认担描过程斗没有睡着。

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参考文献（略）

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本文编号：148709