静息态fMRI有效连接方法及其在双相障碍中的应用研究

发布时间：2016-11-29 17:15

  本文关键词：静息态fMRI有效连接方法及其在双相障碍中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

《郑州大学》 2013年

静息态fMRI有效连接方法及其在双相障碍中的应用研究

王云霞  

【摘要】：人类大脑是一个分工精细且相互协调的高级信息处理系统,通过多个脑区的共同协调工作,人脑能够完成对信息的接收、传递、加工、融合等过程。功能分离和功能整合是大脑功能两个最基本的组织原则,其中功能分离是功能定位假说的基础,功能整合指人的行为是由多个脑区共同协调完成,是研究脑连接和脑网络的理论基础。对于大脑功能整合研究,通常基于功能连接(functional connectivity)和有效连接(effective connectivity)概念。大脑的有效连接度量的是脑区之间是否存在相互作用以及其相互作用的方向性和强弱。目前有不同的方法用来研究有效连接,例如结构方程模型(Structural Equation Model, SEM)、动态因果模型(Dynamic Causal Modeling, DCM)和格兰杰因果分析(Granger Causality Analysis, GCA)模型。其中,格兰杰因果分析以其模型简单、不需要模型先验假设等优点被广泛应用在探索不同脑区之间的有效连接中。 人脑有效连接的研究通常需要借助于功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)技术。fMRI以其无创性、较高的空间、时间分辨率和良好的可重复性等优势,已成为目前进行脑科学研究的重要技术手段。根据图像采集状态,功能磁共振成像分为任务态fMRI (Task-state fMRI)和静息态fMRI (Resting-state fMRI)。由于病重患者无法完成实验任务等因素,任务态功能磁共振成像在对一些疾病的研究上受到限制,然而,受试者在静息态功能磁共振扫描过程中不需做任何任务、只需保持安静等,静息态功能磁共振成像在双相障碍、精神分裂症、和抑郁症等神经性疾病研究中有广泛的应用。 格兰杰因果分析模型是静息态功能磁共振有效连接研究的重要方法,在对功能磁共振数据进行格兰杰因果分析建模时,如何选取模型的阶数是目前格兰杰因果分析中需要解决的关键问题之一。在利用格兰杰因果分析处理静息态fMRI数据时,研究人员通常选择一阶模型,但是,一阶模型是否能够正确反映脑区之间的因果关系还有待于进一步研究。本论文的主要研究内容是格兰杰因果分析中的模型阶数选取方法。由于人脑脑区之间真实的有效连接形式尚不清楚,我们使用模拟数据来研究模型阶数选取对格兰杰因果分析结果的影响,并给出科学选取格兰杰因果模型阶数的方法。在此基础上,将格兰杰因果分析应用于双相障碍患者静息态功能磁共振数据的有效连接分析中。 双相障碍是一种由神经系统功能整合不良引发的疾病,目前已有研究表明,杏仁核和前额叶在双相障碍的发病机制研究中具有关键作用,本研究分别对15例双相障碍患者和15例健康志愿者的静息状态功能磁共振数据,采用格兰杰因果分析方法,研究双相障碍患者杏仁核(Amygdala)和内侧前额叶(interMedial Prefrontal Cortex, mPFC)之间有效连接形式的改变。研究发现,与正常组相比,双相障碍患者右侧杏仁核与内侧前额叶之间的有效连接消失,左侧杏仁核与内侧前额叶之间虽然仍存在有效连接,但其连接形式出现异常,本研究对今后双相障碍的诊治具有重大的借鉴意义和推动作用。

【关键词】：
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R310;O482.53
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 张彬;邓红霞;李海芳;;应用两阶段遗传算法优化求解动态因果模型[J];计算机应用与软件;2014年04期

2 王立柱;刘晓东;;Granger相关性与时间序列预测[J];控制与决策;2014年04期

3 钟元;赵翠花;陶玲;张志强;戚荣丰;卢光明;;静息态fMRI分析方法及其在创伤后应激障碍研究中的应用[J];生物物理学报;2013年10期

4 赵铁柱;郑罡;潘之颖;李强;王利;卢光明;;Granger因果关系模型及其在脑有效连接网络中的应用[J];生物医学工程学杂志;2013年06期

5 裘志军;陈旨娟;田心;;颞叶癫痫发作期患者过度放电起始区及脑电的传递方向[J];山东医药;2014年19期

6 石庆丽;燕浩;陈红燕;王凯;李越秀;韩在柱;张玉梅;张贵云;;静息态功能磁共振成像及其在认知障碍中的应用[J];中国康复理论与实践;2013年11期

7 姜庆军;李勃;刘锴;钱绍文;李敏;李理;杨震;杨晓;孙钢;;对人脑执行功能激活区域间关系的因果分析研究[J];医学影像学杂志;2013年10期

8 黄京;郭水霞;;基于医学影像数据的大脑功能连接方法研究[J];应用概率统计;2014年02期

9 石庆丽;燕浩;陈红燕;王凯;姚婧璠;韩在柱;张玉梅;张贵云;高玉苹;;正常人脑静息态功能磁共振的脑功能连接[J];中国康复理论与实践;2014年06期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 谢梓菁;基于多元Granger因果分析的针刺治疗中风偏瘫的机制研究[D];北京中医药大学;2013年

2 薛婷;基于磁共振成像的无先兆偏头痛患者大脑静息状态异常模式研究[D];西安电子科技大学;2013年

3 喻大华;无先兆偏头痛患者大脑结构与功能异常的磁共振影像学研究[D];西安电子科技大学;2013年

4 方继良;电针耳迷走神经治疗抑郁症临床观察及其机理的fMRI脑功能成像研究[D];中国中医科学院;2013年

5 马国林;早期生长反应因子3基因转染精神分裂大鼠的多模态功能磁共振成像研究[D];北京协和医学院;2013年

6 汪俊萍;神经垂体激素受体的基因变异对正常人脑结构和功能的调控机制[D];天津医科大学;2013年

7 陈俊;重性精神障碍谷氨酸能系统相关基因的分子遗传学及功能影像学研究[D];北京协和医学院;2012年

8 肖茜;青少年双相障碍的脑结构和功能磁共振研究[D];中南大学;2013年

9 燕浩;晚期熟练汉英双语学习者语法特征加工的神经特异性研究[D];陕西师范大学;2013年

10 王志江;脑功能网络的拓扑结构及任务效应的功能磁共振成像研究[D];北京工业大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马荣荣;针刺阳陵泉穴对卒中偏瘫患者被动运动时基于Granger因果的fMRI研究[D];北京中医药大学;2013年

2 方林;首发偏执型精神分裂症患者静息态脑功能fMRI研究[D];南京医科大学;2013年

3 唐丹丹;冲突适应的神经动态[D];西南大学;2013年

4 王振宇;脑电信号伪迹去除方法的研究与应用[D];电子科技大学;2013年

5 蒋涛;基于格兰杰因果关系的视觉额顶网络的研究[D];电子科技大学;2013年

6 黎源;基于脑电的功能网络非线性构建和统计分析[D];电子科技大学;2013年

7 刘春霞;基于因果复杂网络分析的小规模人群行为识别[D];燕山大学;2013年

8 李俊;格兰杰因果分析方法及其在fMR数据中的运用[D];电子科技大学;2013年

9 张彬;两阶段遗传算法优化求解动态因果模型的研究[D];太原理工大学;2013年

10 王芳娟;注意缺陷多动障碍儿童脑功能网络的研究[D];浙江师范大学;2013年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 阿桂;;不可忽视的心理疾病:双相障碍[J];科普天地(资讯版);2010年07期

2 马旻;;从抑郁到躁狂[J];科学世界;2009年08期

3 白淑英;双相情感障碍及治疗新进展[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2004年03期

4 喻东山;;G蛋白的精神生物学意义[J];国际精神病学杂志;1993年03期

5 彭先胜;;心境障碍的防治[J];西藏科技;2008年09期

6 党永辉;李生斌;孙中生;;重性抑郁障碍发病的表观遗传调控假说[J];遗传;2008年06期

7 杜亚松;双相障碍患者细胞内钙离子浓度异常[J];国际精神病学杂志;1992年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 白燕;;双相障碍新进展[A];玉溪市第四届精神科学术年会暨心身疾病综合治疗研讨会讲义汇编[C];2010年

2 吴廷娟;关念红;;双相障碍患者自杀意念相关因素的研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

3 汪作为;李则挚;林治光;吴志国;苑成梅;洪武;李春波;方贻儒;;双相障碍Ⅰ型患者治疗前后血浆脑源性神经营养因子水平变化[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

4 蓝晓嫦;苗国栋;刘玉平;;双相障碍与性激素的相关性研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

5 陈晓东;李洁;苏敬华;贾艳滨;龚梅恩;;双相障碍患者糖代谢的研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

6 李则挚;汪作为;禹顺英;张晨;易正辉;方贻儒;;双相障碍外周血白细胞脑源性神经营养因子基因表达研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

7 汪作为;李则挚;苑成梅;黄佳;吴志国;洪武;禹顺英;方贻儒;;双相障碍易患性与脑源性神经营养因子及受体基因多态性关联[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

8 陈晓东;苏敬华;龚梅恩;贾艳滨;李洁;;伴自杀未遂双相障碍患者血清脑源性神经营养因子水平分析[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

9 刘海润;关念红;龚梅恩;;不同性别双相障碍患者血尿酸水平对照研究[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

10 蒋泽宇;苗国栋;何庆欢;叶碧瑜;阳琼;程道猛;孔洁华;;双相障碍一级亲属认知功能缺陷与干预[A];中华医学会精神病学分会第九次全国学术会议论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 赵津;[N];天津日报;2005年

2 ;[N];新华每日电讯;2009年

3 ;[N];广州日报;2005年

4 辛蓝;[N];医药经济报;2009年

5 ;[N];中国中医药报;2004年

6 郝继亭;[N];中国医药报;2004年

7 本报记者 李颖;[N];科技日报;2010年

8 陈福新;[N];健康报;2004年

9 本报记者 李蕴明;[N];医药经济报;2010年

10 记者 王言　实习生 李朋 徐金华;[N];焦作日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 肖茜;青少年双相障碍的脑结构和功能磁共振研究[D];中南大学;2013年

2 叶尘宇;脑源性神经营养因子与双相障碍及药物治疗急性躁狂疗效的研究[D];复旦大学;2009年

3 胡震亚;针刺对躁狂大鼠模型行为学影响及作用机制的研究[D];广州中医药大学;2013年

4 杨海晨;心境障碍患者轻躁狂症状的临床与静息态脑功能磁共振研究[D];中南大学;2013年

5 高进;TPH2基因单核苷酸多态性与情感障碍的关联研究[D];山东大学;2012年

6 吴枫;首发、未用药重性抑郁障碍患者脑磁共振研究[D];中国医科大学;2010年

7 钟明天;抑郁认知易感者负性情绪信息加工的杏仁核激活及脑功能连接特征[D];中南大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 康洁立;偏执型精神分裂症患者与躁狂型双相障碍患者的创造性想象[D];西南大学;2011年

2 刘亚平;双相障碍缓解期患者生物节律和睡眠模式特征的对照研究[D];暨南大学;2012年

3 王佩蓉;心境障碍问卷筛查双相障碍的初步分析[D];浙江大学;2012年

4 郝小玉;稳定期双相障碍患者认知功能损害与病期的关系[D];广州医学院;2011年

5 金海淼;双相障碍抑郁发作患者血清脑源性神经营养因子水平变化及相关因素分析[D];南昌大学;2012年

6 蓝晓嫦;不同发作形式的双相障碍患者性激素水平比较及其与情感症状间关系的研究[D];广州医学院;2011年

7 王新玲;皮肤交感反应和R-R间期变化率评估双相障碍的临床治愈[D];浙江大学;2013年

8 黄啸;中文版轻躁症状自评量表（HCL-32）在综合医院精神/心理科门诊患者中的应用[D];复旦大学;2010年

9 龚云;二例双相障碍共病强迫症病例报告[D];浙江大学;2009年

10 王云霞;静息态fMRI有效连接方法及其在双相障碍中的应用研究[D];郑州大学;2013年

  本文关键词：静息态fMRI有效连接方法及其在双相障碍中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：198341