语言生成的功能磁共振成像研究进展

语言加工的脑区包括Broca区、Wernicke区及其右侧大脑半球的同源区,初级听皮层、视皮层、小脑等不同脑区参与了语言加工,现对语言生成的功能磁共振成像研究进展做一综述.     

语言优势半球及语言相关皮层区的功能性磁共振定位

目的　研究语言优势半球及语言相关皮层区定位的无创性手段。方法　使用血氧水平依赖对比的功能性磁共振脑扫描(fMRI)技术 ,观察、比较了 11例正常志愿者和 7例颞叶癫痫患者在完成组块设计的语言认知任务时的脑区激活图。结果　 11例志愿者语言优势半球位于左侧半球 ,主要语言相关皮层为左侧额叶及双侧楔叶 ;癫痫病人语言优势半球 6例位于左侧 ,1例位于右侧。主要语言相关皮层区为左颞叶及双侧额下回。 7例患者根据fMRI结果进行了颞叶切除治疗 ,术后均未发生语言障碍。结论　癫痫病人的语言相关脑区与正常人有明显的差异。语言认知任务的fMRI检查可无创地对优势半球和语言功能区进行准确定位 ,帮助制定手术计划。可推荐作为癫痫病人进行颞叶切除前的常规定位方法     

失语症病人皮层语言活动的功能MRI初步研究

目的用功能磁共振成像(fMRI)技术研究失语症患者皮层语言功能状态，并探讨该技术临床应用的可行性。方法在6位健康志愿者和3位处于恢复阶段的失语症患者完成词汇联想任务的同时，用fMRI技术测量局部神经元活动引起的脑区信号改变，分析处理成代表语言功能区的统计激活图。结果6例正常志愿者的语言加工活动激活了1个由额叶、顶叶、颞叶和枕叶等许多脑区组成的神经网络。而失语症患者无论左侧额叶有无病变，均无左侧额叶下部的激活。此外，2位患者显示了右侧大脑半球某些区域的激活，而这些区域没有参与正常志愿者的语言加工。结论失语症患者皮层语言功能存在脑内局部病灶的远隔效应和皮层语言功能区的重新分布或重组现象。fMRI技术是评价失语症患者语言功能的有效方法。     

正常人及脑肿瘤患者听觉性中英文语言刺激的fMRI研究

目的应用BOLD-MfRI研究正常人及脑肿瘤患者听觉性中英文语言皮层定位并探讨其对脑肿瘤的临床应用价值。方法应用MarconiEclipse1.5T超导型磁共振机,30例受试者,行听觉性中、英文语言刺激的BOLD-MfRI,以定位正常人和脑肿瘤患者的语言皮层。结果正常人听觉性中英文语言任务激活区域均以左侧大脑半球为主,主要有双侧颞横回、Wernicke区、Broca区和SMA区。中文语言任务刺激时脑区激活面积和程度比英文语言任务大,但英文语言任务时可见更明显的Broca区和角回激活。累及功能皮层的脑肿瘤患者患侧半球可见残留部分功能激活区,但激活区移位,分布弥散,激活程度及范围较正常人略增高。未累及功能皮层者功能区定位与正常人大致相同。结论BOLD-MfRI是一种有效而无创的功能皮层定位方法,有利于脑肿瘤的精确定位诊断并指导临床治疗。     

高分辨MR结构成像幼儿皮层特征参数与智力发育相关性的初步研究

目的：应用基于高分辨MRI结构成像（sMRI）、表面基础形态测量学（sBM）的皮层测量方法,分析幼儿148个脑区的皮层厚度（CT）、皮层表面积（sA）及平均曲率（AV）等参数,探讨皮层厚度等皮层形态学参数与幼儿智力发育水平的相关性。方法：对13例健康幼儿受试者进行智力发育水平评分。采用Siemens3．0TMR机对所有纳入对象进行高分辨率的3DT。脑结构图像采集。使用基于SBM的方法获取每个被试者148个脑区的CT、SA、AV等参数,逐一对每个脑区皮层参数与幼儿智力发育水平评分进行相关性分析。结果：对受试者大脑半球皮层参数与智力量表评分的相关性分析中发现,sA与智力量表评分存在相关性的脑区集中于语言及社交相关区,即额下回脑沟局部区域,大部分呈负相关,如右脑额下回sA与量表中适应性评分的相关系数r=-0．646（P=0．017）,与量表中语言评分的相关系数值r=0．576（P=0．039）;AV与智力量表评分存在相关性的脑区集中于视听、高级整合功能区的颞下回及顶下区,大部分呈负相关,如颞下回AV与量表中精细动作评分的相关系数r=-0．716（P=0．002）;而CT与智力量表评分相关的脑区主要为语言区及与人脸识别相关的侧副横沟前部脑区,呈负相关,如右脑侧副横沟前部CT与量表中语言评分的r值为一0．765（P=0．002）。结论：基于高分辨率MRI并采用SBM测量的幼儿皮层参数与基于智力量表的幼儿智力评分间存在相关性的脑区分布比较广泛,由此可知幼儿大脑结构发育受内在生理因素影响,这与幼儿的智力发育水平、社会适应能力有直接关系。利用这种方法可以对幼儿脑皮层结构进行评估,并可进一步推测幼儿的基本发育状况。     

中英文双语者语义加工的词频相关性磁共振脑功能成像

目的通过对高度流利的中英文晚双语者词频相关性语义判断任务的fMRI研究,探讨语言加工相关脑功能区、词频效应及中英文加工脑功能区可能存在的差异。资料与方法对10名健康志愿者行中文高频、中文低频、英文高频、英文低频语义判断任务,比较不同任务各脑区激活强度及范围的差异。结求语义相关判断任务激活双侧Broca区（BA44、45）、前额叶背外侧（BA9、46）、额叶内侧面（BA6、32、24）,颞中回后部（BA21）,左侧角回（BA39）和右侧缘上回（BA40）。中文任务词频效应出现在左侧Broca区：英文任务在双侧Broca区。英文高频大于中文高频任务的脑区为双侧Broca区和右侧颞中回后部;中文高频大于英文高频任务的脑区为双侧扣带回前部。结沦词频效应即熟练程度差异影响语言加工相关脑区的激活强度及范围;中英文两种语言激活脑区大部分相互重叠．但仍有差异。     

脑皮质发育畸形的功能MRI研究

目的 探讨脑皮质发育畸形(MCD)并癫痫患者的脑运动及语言功能区激活情况,及其与异常灰质的关系.方法 选取7例不同类型的MCD患者(局灶性皮质发育不良2例、灰质异位2例、脑裂畸形2例、以及多小脑回畸形1例),应用3TMR仪分别进行双侧肢体对指运动、足趾运动、以及动词联想、图片命名任务的BOLD fMRI扫描,采用组块设计方案,利用SPM 5软件的总体线性模型(GLM)进行分析,产生激活数据.将激活阈值(P＜0.001,经校正检验,激活范围≥30个体素)以上数据按照运动及语言任务不同对激活脑区进行归类分析,并分别观察MCD异常灰质与相应功能区的关系.结果 运动任务激活范围及强度以感觉运动皮层、运动前区为主.语言任务中动词联想任务激活范围以语言相关脑区及运动前区为主,激活强度以语言区为主,且Wernicke区激活强度较高.图片命名任务激活范围及强度均以视皮层为主,但在语言相关皮层激活上,强度及范围以Broca区稍著.两种语言任务联合应用语言皮层区激活范围、强度占据较显著优势.MCD患者功能激活皮层区包含发育异常结构,激活范围均可以包括或延伸到畸形区域.6例行手术治疗患者术后临床随访均未出现新的神经功能损伤及认知障碍,并且癫痫发作频率有显著下降.结论 MCD大脑皮层具有运动、语言功能,相应部位的异常灰质均可能参与简单或复杂任务脑功能活动,在外科术前应得到客观正确的功能评估以避免并发症发生.     

中文语言活动区功能磁共振研究

目的　利用BOLD功能磁共振 ,初步探索国人说汉语时大脑语言相关功能区。方法　对 2 2名正常中国人 ,说中文句子状态下进行BOLD磁共振脑功能成像 ,探索其大脑语言活动皮层相关功能区。结果　说中文时激活的脑区包括 :两侧运动区 ,左右侧额下回 ,左右侧颞上回 ,左侧岛叶及左右侧小脑半球。结论　BOLD功能磁共振可显示中文大脑活动相关皮层 ,是无创性研究人类语言的有力武器     

动词联想及图片命名任务激活大脑语言功能区的fMRI研究

目的:利用fMRI探讨语言任务中动词联想及图片命名任务对大脑语言区的激活模式并分析其临床应用可行性。方法:15例健康志愿者中男8例,女7例,平均年龄(35.7±13.6)岁,均为右利手。应用3T MR仪对每例受试者分别行右手对指运动、动词联想及图片命名任务的BOLD fMRI扫描,采用组块设计方案,利用SPM5软件的总体线性模型(GLM)进行分析并产生激活数据,组分析采用单样本t检验,激活阈值经校正检验,P<0.001(个体)及P<0.01(组分析),激活区坐标经Talairach转换并标定出相应Brodmann(BA)脑区。对每例受试者的两种语言任务分别计算两侧大脑半球激活范围,采用经修改的不包含视皮层激活区的计算公式进行语言优势半球偏侧指数(LI)计算。结果:动词联想任务主要激活双侧Broca′s区(BA45)、左前额叶背外侧脑区(BA46)、左Wernicke′s区(BA39)、梭状回(BA37)和辅助运动区(BA6),以左侧前额、颞叶语言相关脑区激活为主。图片命名任务主要激活视皮层(BA18)及左BA37、左顶叶(BA7)、基底节区、左背外侧前额叶(BA9)和双侧BA45,以枕、颞叶后部脑区为主。右手对指运动激活左额叶初级运动区(BA4)和BA6。两种语言任务LI计算,符合率为93.3%(14/15),其中左侧优势12例,右侧优势及双侧分布各1例。结论:动词联想主要激活大脑语义加工区,并反映语言区的偏侧优势。图片命名任务可与动词联想共同激活部分语言相关脑区,但对于分析语言偏侧优势有一定缺陷。两种任务的联合使用能够全面了解整体语言功能状况。运动激活作为语言激活信号标准化处理的一个内在评估指标使激活区统计更趋精确和客观。     

前额叶皮层在数字工作记忆维持中的作用:事件相关fMRI研究

目的采用事件相关功能磁共振成像(ER-fMRI)探讨前额叶皮层在工作记忆维持期的作用。方法20名正常受试者接受sternberg项目认知任务的功能磁共振成像。采用相对低负载、高负载任务。组分析方法评价维持期相对低、高负载时平均脑区激活情况;组间比较探讨高负载任务出现相关激活增加的脑区。结果维持期与双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)、双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)、顶叶、辅助运动区(SMA)和运动前区(PMA)、视觉相关皮层激活相关,VLPFC等脑区在高负载任务中激活增加。结论工作记忆维持和操纵之间可能存在功能上的、而非神经解剖的区分。     

共同性斜视儿童的大脑皮层厚度分析

目的 比较共同性斜视儿童大脑皮层厚度改变.方法 经筛选和严格匹配后,对26例原发性儿童斜视及28例性别、年龄、教育程度、社会经济学匹配的正常对照儿童进行高清MRI,采用Freesurfer软件计算2组受试者个体的皮层厚度指标,并进行逐顶点的组间比较,获得组间差异脑区.结果 与正常发育的对照组儿童相比,斜视组儿童存在参与立体视觉、高级视觉-注意相关脑区皮层、注意和执行控制相关的高级认知功能脑区皮层以及岛叶和扣带环路等皮层变薄.结论 儿童共同性斜视不仅是外周眼外肌的病理状态,也可能具有中枢起源的神经解剖基础,特别是视-运动和视觉-注意的高级视觉加工、注意和执行控制相关的高级认知功能脑区,以及到岛叶-扣带边缘环路的解剖改变,这些改变可以解释儿童共同性斜视的临床证候学.     

语言前耳聋手语者中国手语功能脑区的fMRI研究

目的 采用fMRI技术研究语言前耳聋手语者自幼学习中国手语后功能脑区的变化.方法 对14例语言前耳聋手语者(Ⅰ组)、13例正常听力不懂手语者(Ⅱ组)、11例正常听力语言前学习手语者(Ⅲ组)及12例正常听力语言后学习手语者(Ⅳ组)分别给予观察和模仿手语任务,同时采用1.5T MRI仪采集受试对象的解剖像、功能像及三维全脑结构像,采用AFNI软件进行数据处理及分析,统计各组受试者激活脑区的体积.结果 4组受试者观察与模仿手语时共同激活的脑区包括双侧额中回、颞中回、顶上小叶、楔叶、梭状回及舌状回.Ⅰ组、Ⅲ组和Ⅳ组受试者双侧额下回有激活,Ⅱ组无激活,Ⅰ组和Ⅲ组双侧颞上回和顶下小叶有激活,其他2组无激活.双侧额下回的激活体积Ⅰ组大于Ⅲ组、Ⅳ组,双侧颞上回Ⅰ组大于Ⅲ组,双侧顶上小叶、楔叶、舌状回Ⅰ组大于其他3组.4组受试者模仿手语比观察手语时激活的脑区多,而且Ⅰ组受试者模仿手语时双侧额下回、顶上小叶、左侧颞中回激活体积比观察手语时大.各组受试者观察和模仿手语时双侧半球对称脑区激活体积差别无统计学意义.结论 语言前耳聋手语者丧失听力自幼学习手语后,其功能脑区发生重组,语言功能脑区在观察和模仿手语时均有激活;他们的双侧次级听觉皮层和听觉联合区在无听觉传入时转向对视觉的处理,而初级听觉皮层不参与重组;视觉中枢对手语视觉刺激比正常听力者敏感.语言前耳聋手语者功能脑区的重组与手语经验有关,但主要原因是丧失听力效应.     

正常国人音节任务的语言功能脑区的fMRI研究

目的：运用事件相关删研究正常人语言功能脑区,明确性别、年龄对语言功能脑区的影响,并观察是否存在语言功能脑区的半球优势。方法：52名母语为汉语的右利手健康志愿者参加了实验,其中男26名,女26名,年龄20岁。65岁,平均年龄43．9岁。按照年龄和性别分为以下各组：≤50岁男性组（A组）、≤50岁女性组（B组）、〉50岁男性组（C组）和〉50岁女性组（D组）。每组中每名受试者分别完成默读“i”、朗读“i”两种任务。刺激采用视觉呈现。结果：不同性别和年龄的正常人的语言功能脑区激活体素和强度变化率差别无统计学意义,主要包括双侧额、颞、顶、枕叶和小脑半球;双侧对称激活区的体素和强度变化率差别无统计学意义;两种任务激活的语言功能脑区不尽相同,朗读任务激活的脑区较默读任务激活的脑区多,但各种任务激活的相同脑区的体素和强度变化率差别无统计学意义。结论：对于母语为汉语的正常国人,性别和年龄对语言功能脑区没有影响;语言功能脑区为双侧均势,未发现语言优势半球的存在,有别于西方文字的左侧半球优势现象;默读任务并不能可靠地激活语言功能脑区,尽管二者共同激活区的体素和强度变化率差别无统计学意义,但朗读任务激活的脑区较默读任务激活的脑区多,采用朗读方式研究人类语言功能脑区的方法应更合适。     

面孔识别特异性脑机制的ERP研究

目的 研究面孔识别加工成分N170是否真正反映面孔识别加工的特异性及其是否是衡量面孔结构编码的特异指标；另外尚运用偶极子定位法论证面孔识别加工特异脑区、面孔识别加工是否具有右半球优势等问题。方法 16名被试学习和再认面孔照片，记录其脑电。结果 实验结果表明，仅半数被试出现N170；认知任务显著影响N170波幅。结论 N170不仅反映面孔的结构编码还反映视觉直接加工等其他加工单元，是否反映面孔识别加工特异性还值得进一步研究；面孔识别加工时两半球的优势在加工速度与加工强度两个维度上各占优势，并非单纯的右脑优势，提供了支持半球间两维关系观点的新电生理学证据；面孔识别加工的脑区不仅限于梭状回，顶叶后部偏右的皮层下结构应该也是一个面孔识别加工脑区。     

正常老年人视空间任务的fMRI研究

目的　探讨正常老年人进行fMRI实验的可行性及视空间任务的激活脑区。方法　对 11例正常老年志愿者进行视空间任务的fMRI实验 ,以SPM99作后处理显示激活脑区。结果　 11例被试的视空间任务均完成较好 ,激活区域主要集中在左侧顶内沟周围皮质、左前额叶的背外侧皮层和双侧枕叶 ,任务相关的特定区域为左侧顶上小叶。结论　老年人进行fMRI实验具有可行性 ,左侧顶上小叶为视空间信息加工的特异性脑区     

SPECT对海洛因依赖者心理渴求的局部脑血流灌注（rCBF）研究

目的 :探讨环境诱导对急性脱毒后海洛因依赖患者心理渴求的局部脑血流灌注 (rCBF)的变化特征。材料和方法 :选择脱毒治疗 1个月后海洛因依赖患者 17例 ,给予与海洛因相关的环境因素刺激 (暴露 ) 15min导致其心理渴求 ,采用单光子发射计算机断层扫描 (SPECT)测量局部脑血流灌注的变化。结果 :海洛因相关的环境刺激明显增加额叶、颞叶皮层及杏仁核等脑区的局部脑血流灌注 ,而顶叶、枕叶、扣带回及基底节等区域的局部脑血流灌注则无明显的变化。结论 :海洛因相关的环境刺激可以增加急性脱毒后海洛因依赖患者额叶、颞叶皮层及海马杏仁核区等脑区局部脑血流灌注 ,这些脑区可能参与了环境因素诱导复吸的神经生物学过程。     

海洛因依赖者心理渴求的SPECT脑显像研究

目的 研究与海洛因相关的环境诱导急性脱毒后海洛因依赖患者心理渴求的局部脑血流(rCBF)灌注变化特征。方法选择脱毒治疗1个月后海洛因依赖患者25例，给予与海洛因相关的环境线索刺激(暴露)15min导致其心理渴求，采用SPECT仪检测rCBF的变化。结果 海洛因环境刺激明显增加额叶、颞叶皮层及杏仁核区等脑区的rCBF，而其他脑区如顶叶、枕叶、扣带回及基底节等区域的脑血流灌注则无明显变化。结论 海洛因相关环境可诱导患者对药物的心理渴求，是患者脱毒后发生复吸的最主要因素之一；额叶、颞叶皮层及杏仁核等脑区参与了环境线索诱导复吸的神经生物学过程。     

脑电功能磁共振同步联合对发作间期颞叶癫痫的研究

目的 研究伴有双侧海马硬化颞叶癫痫患者的脑功能活动.资料与方法 7例颞叶癫痫患者,均为双侧海马硬化,其中男6例,女1例,平均年龄16.7岁.单纯部分性发作者4例、部分继发全面发作者3例.7例患者均接受了脑电功能磁共振同步联合检查.结果 5例患者内侧颞叶有明显激活,2例颞叶激活区位于新皮层中;边缘系统和皮层下结构有较明显的激活;大脑皮层中的激活区主要位于中央区.组分析结果显示,负激活的脑区与经典的脑缺省模式脑区一致.结论内侧颞叶硬化与颞叶癫痫之间关系紧密,边缘系统和皮层下结构参与痫样放电的易化和传播,长期的异常放电会对癫痫患者的脑功能活动产生影响.     

磁共振三维动脉自旋标记灌注成像在不同年龄段正常人脑血流分析中的应用

目的探讨磁共振(MR)三维动脉自旋标记(3D-ASL)灌注成像在不同年龄段、不同性别正常人不同脑区脑血流分析中的应用价值。方法 2014年8月~2016年7月间招募39例正常志愿者,行3.0T头颅MR平扫及3D-ASL检查。按年龄分为少年组(11~18岁),青年组(19~39岁)和中年组(40~55岁)三组。ASL图像导入后处理工作站,分析得到全脑血流量(CBF)图,在CBF图上分别在两侧对称位置额、顶、颞、枕叶皮层及白质,小脑半球及脑干选取感兴趣区(ROI),记录各ROI的CBF值。比较脑组织两侧对称位置ROI的CBF值,比较男、女不同性别间各ROI的CBF值,并比较不同年龄三组间各ROI的CBF值。结果两侧额、顶、颞、枕叶皮层及白质,小脑半球的CBF均无统计学差异。女性各脑区CBF值均稍高于男性,然而两组间各对应脑区的CBF均无统计学差异。少年组、青年组两组额、顶、颞、枕叶皮层及小脑半球CBF值明显高于中年组(P均0.05),青年组仅额叶皮层CBF值明显低于少年组(P0.05)。结论 3D-ASL可定量测量各脑区CBF值,临床运用价值高。正常人两侧CBF对称,无性别差异,脑皮层CBF随着年龄增长值有随之下降趋势,额叶皮层最早显现。     

正常人数字n-back工作记忆神经基础的fMRI研究

目的 采用功能磁共振成像(fMRI)和数字2-back工作记忆(WM)任务,探讨WM的神经基础. 资料与方法 正常受试者35名,采用数字2-back任务行fMRI,0-back作为对照任务.采用SPM2软件进行功能数据预处理、统计分析和结果显示.统计分析中,采用SPM2基本模式(basic model)中的单样本t-检验进行组分析.记录受试者的执行表现(反应时间和准确率). 结果 (1)受试者数字0,2-back状态的执行准确率分别为99.05%、95.49%.(2)数字n-back任务中主要有6个脑区激活:双侧前额叶背外侧皮层(DLPFC)(BA9/46);双侧前额叶腹外侧皮层(VLPFC)(BA44/45/47);双侧运动前区外侧部(LPMA)(BA6/8);扣带背侧、辅助运动区(SMA)、运动前区内侧部(MPMA)(BA6/8/32);双侧前额叶皮层(PFC)嘴侧和额极(BA10);双侧顶叶皮层后部(PPC)(BA7/40),另外,双侧小脑、左侧基底节-丘脑区也出现激活. 结论 数字n-back WM任务的神经基础是 "皮层、皮层下区和小脑"构成的分布式脑区网络.