正常人情景记忆编码和提取加工的fMRI研究

目的:研究正常人汉字情景记忆编码和提取加工时大脑皮层的激活情况。方法:利用血氧水平依赖性功能磁共振成像技术(blood oxygenlevel dependent functional MRI,BOLD-fMRI),采用组块设计和事件相关的刺激模式,检测20例正常青年人执行汉字情景记忆编码和提取任务时大脑皮层的激活脑区。结果:情景记忆编码加工的激活脑区主要有左侧前额叶背外侧(BA10)、右侧海马旁回、右侧颞叶梭状回(BA20)、两侧前运动区(BA6)、辅助运动区(BA8)、两侧枕叶(BA19)、右侧顶叶(BA7)和两侧小脑半球,提取加工的激活脑区主要有右侧前额叶背外侧(BA10,BA46/47)、左侧额中回(BA10)、左侧额下回(BA47)、辅助运动区(BA8)、两侧基底节区、左侧颞顶交界处、两侧枕叶(BA18/19)、两侧顶叶(BA40)和两侧小脑半球。结论:情景记忆的编码和提取加工尽管存在部分共同的激活脑区,但两者相应的神经机制有所差异。     

韵律恢复加工脑机制的fMRI研究

目的：利用功能磁共振成像技术（fM RI）,考察大脑在韵律恢复加工中的作用,对韵律恢复加工的神经机制进行探讨。方法应用3T磁共振成像系统与标准头线圈对18名在校大学生进行fM RI检查,年龄22～26岁,选择三种刺激条件（正常句、换词句、拉平正常句、拉平换词句）,每个条件各30个句子,共计120个句子。其中,通过两种拉平的语句条件（拉平正常句、拉平换词句）与相应的未拉平条件（正常句、换词句）相比,显示韵律恢复引起的脑激活区。结果 fM-RI研究结果显示,拉平正常句主要激活双侧颞上回、右侧颞叶前部、右侧海马旁回、右侧枕中回、内侧额叶区域以及左侧前运动区等脑区;拉平换词句主要激活右侧额下盖部、右侧枕中回、双侧颞下回、左侧枕上、左侧前运动区和辅助运动区、左侧额下回等脑区。结论双侧大脑多个脑区参与韵律恢复加工,f M RI对研究韵律恢复加工脑机制有重要作用。     

利用fMRI评价亚临床甲状腺功能减退症患者工作记忆损伤

目的:应用n-back任务和组块式设计f MRI技术,探讨亚临床甲状腺功能减退(亚甲减)症对工作记忆的影响。方法:采用Philips公司的Infinion 1.5T磁共振仪,对11位年龄在18~47岁之间的亚甲减患者及12位年龄、性别、利手、受教育年限相匹配的甲状腺机能正常对照组,在执行工作记忆任务测试的同时进行全脑扫描。采用独立t检验对血清激素水平和n-back测验成绩进行统计学分析。n-back任务的正确率和BOLD信号的负载效应采用的是一般线性模型分析。结果:亚甲减组在执行0-back(t-test,t=1.000,P=0.341)与1-back(t-test,t=0.145,P=0.886)任务时的正确率与正常对照组无显著性差别,在执行2-back任务时正确率显著性低于正常对照组(t-test,t=2.658,P=0.015),两组被试执行n-back任务时正确率的难度相关负载效应均显著(GLM,F6.232,P0.01)。正常对照组在双侧背外侧前额叶,双侧额中/下回,双侧前运动区,辅助运动区/前扣带皮层以及双侧顶叶等五个脑区均存在n-back任务难度相关的负载效应(GLM,F3.690,P0.043),而亚甲减组仅在双侧前运动区与双侧顶叶两个脑区存在负载效应(GLM,F4.444,P0.05),而在额叶感兴趣区负载效应消失(DLPFC,M/IFG,SMA/ACC;GLM,F2.361,P0.145)。结论:f MRI显示亚甲减患者可能存在额叶损害导致的工作记忆损伤。     

克罗恩病患者杏仁核亚区脑功能改变的fMRI研究

目的：探索克罗恩病（CD）患者杏仁核亚区的自发活动水平和局部一致性的改变。方法：30名CD患者和30名年龄、性别和教育程度相匹配的健康对照组接受了静息态功能磁共振成像,并完成了医院焦虑和抑郁量表（HADS）测试。在Matlab软件中使用REST工具包计算被试杏仁核各亚区（ALFF）值以及Reho值。在SPSS 20.0软件中使用双样本t检验比较两组被试的杏仁核3个亚区（基底外侧核、中央内侧核、浅表核）的低频振荡振幅（ALFF）值以及局部一致性（Reho）值。结果：在HADS-A评分及HADS-D评分中,CD患者评分显著高于健康对照组（P<0.001）。两组间的ALFF值未发现显著差异。CD患者左侧中央内侧核、右侧基底外侧核、右侧浅表核的Reho值相比健康对照组降低（P<0.05）。双侧基底外侧核间、右侧浅表核与右侧中央内侧核、右侧浅表核与右侧基底外侧核间的Reho值具有显著正相关性（P<0.05）。结论：CD病患者左侧中央内侧核、右侧基底外侧核、右侧浅表核的局部一致性降低,并且杏仁核部分亚区具有显著相关性,提示CD患者情绪障碍和杏仁核亚区的功能紊乱有关,补充了脑肠轴紊...     

fMRI在视皮层功能及弱视神经机制研究中的应用

近年来功能磁共振成像技术在脑功能活动研究中得到了迅速的发展，已广泛应用于神经科学的各个领域。其中在视觉系统研究中已取得了重要成果，并于近几年应用于弱视神经机制的研究中。就该技术在视觉皮层功能及弱视神经机制研究中的应用进行综述。     

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.     

单次激发EPI序列行颈髓磁共振功能成像的初步研究

目的　探讨颈髓磁共振功能成像的可行性和研究意义。方法　对 7例健康右利手进行握拳、屈腕及穴位按压试验 ,采用1.5TPhilipsGyroscan磁共振系统 ,运用单次激发EPI扫描序列进行颈髓功能成像并进行BOLD法功能分析。结果　 7例均不同程度激活相应脊髓兴奋区 ,握拳试验和屈腕试验主要激活C4 ～T1 支配区 ,信号增加强度一般在 10 %～ 2 0 %之间 ,穴位按压试验显示兴奋点分布较散在 ,信号增加强度略低。结论　 1.5T磁共振系统可以通过快速扫描序列进行颈髓功能磁共振成像的研究 ,有望对脊髓疾病的机理研究和治疗指导、疗效监测提供帮助     

1.5T场强下SE、GRE-EPI和弥散加权序列进行脑fMRI的对比研究

目的　探讨在 1.5T场强下自旋回波 (SE EPI) ,梯度回波 (GRE EPI)和弥散加权序列检测脑活动的能力。资料与方法　 5个右利手健康志愿者 ,在 1.5T场强下通过SE EPI、GRE EPI、弥散加权 (b值 =5 0s/mm2 )序列进行复杂对指运动事件相关性脑功能成像的对比研究 ,采用随机自带的fMRI后处理软件获取功能图像。同时对不同序列所获取的功能信号范围、大小面积和功能信号变化幅度进行t检验。结果　 5名志愿者在行复杂对指运动时 ,GRE EPI与SE EPI序列在显示神经元活动的分布范围相似 ,但在显示每个激活区面积 ,GRE EPI显示的明显大于SE EPI(t=- 8.195 ,P <0 .0 1)。GRE EPI和SE EPI序列均显示在刺激与静息间存在明显差异 (tgre=2 .788,Pgre<0 .0 1;tse=- 2 3.2 88,Pse<0 .0 1) ,且两种序列显示的功能信号变化幅度有显著差异 (t=- 9.2 85 ,P <0 .0 1)。而弥散加权序列未能检测出脑功能活动信号。结论　在 1.5T场强下现有的SE或GRE EPI序列均可获取脑功能活动信号 ,GRE EPI序列比SE EPI反映活动神经元敏感性高 ,主要是采集到引流大静脉的信号     

fMRI在视皮层功能及弱视神经机制研究中的应用

近年来功能磁共振成像技术在脑功能活动研究中得到了迅速的发展,已广泛应用于神经科学的各个领域.其中在视觉系统研究中已取得了重要成果,并于近几年应用于弱视神经机制的研究中.就该技术在视觉皮层功能及弱视神经机制研究中的应用进行综述.     

基于fMRI的五输穴针刺机制研究进展

通过分析近年来运用fMRI研究五输穴针刺中枢效应机制的文献,对五输穴的针刺效应机制进行整理,分析该领域整体趋向,为临床应用五输穴及今后研究提供参考。通过文献总结可知,针刺五输穴的fMRI研究主要包括静息态fMRI与任务态fMRI,研究的腧穴包括五输穴单穴和五输穴配伍。五输穴属于特定穴,其配伍应用具有特殊疗效。五输穴配伍的作用机制是通过多个脑区形成复杂协调的功能网络达到治疗效果,而不是几个单穴脑激活区的简单叠加。针刺五输穴在治疗脏腑、运动、情志等方面的病症上发挥着重要作用。     

汉字语义辨别任务的功能磁共振成像研究

目的:利用功能磁共振成像(functional MRI,fMRI)技术探讨汉字语义辨别任务时人脑的活动情况。方法:对13名正常青年受试者进行视觉方式呈现汉字语义辨别任务的fMRI扫描,采用AFNI软件进行数据分析和脑功能区活动图像。结果:fMRI显示左侧顶下小叶、额中回、额下回、右侧小脑半球及双侧梭状回、舌回、枕中回、枕下回、辅助运动区均有不同程度的激活。结论:多个脑区参与汉字语义辨别任务,fMRI对研究汉字语义加工有重要价值。     

国人汉字书写神经基础的脑功能成像

目的:利用功能磁共振成像技术(fMRI),研究正常国人汉字书写功能的神经基础.材料和方法:采用GE公司Signa1.5T磁共振成像系统,对10名健康右利手母语为汉语的志愿者进行默读、复杂对指运动、抄写三个任务期间的功能活动进行了全脑扫描.数据经过空间平滑、头动矫正、卷积分析等处理,获得抄写减去默读、抄写减去对指之后脑功能激活图,统计出两者间共同的激活区.结果:主要共同激活区位于额顶叶皮质,包括左侧额中回,双侧顶上小叶,双侧顶下小叶,两侧额内侧回,左侧中央前、后回.结论:汉字的书写是双脑协同的过程,右侧大脑半球对汉字的书写尤其重要;书写功能涉及较多的皮质及皮质下结构,利用功能磁共振成像可以揭示这些结构在书写过程中的作用.     

蒙汉双语者的汉语词汇命名加工脑机制的功能磁共振成像

目的:利用功能磁共振成像技术探讨蒙汉双语者及单汉语志愿者在汉语词汇信息加工差异的脑机制。方法:采用汉语词汇命名任务,15例蒙汉双语健康志愿者(男8例,女7例)和15例汉语健康志愿者(男7例,女8例)进行fMRI研究。应用软件包AFNI分析其脑功能激活情况及差异。结果:熟练蒙汉双语者及单汉语志愿者在汉语信息加工过程中,均激活词汇信息加工的经典脑区,包括左侧颞上回后部、左侧顶下小叶、左侧额下回盖部、双侧辅助运动区等区域。在加工汉语词汇命名信息过程中蒙汉双语者双侧枕叶、双侧顶叶、扣带回后部、右侧颞上回和颞中回后部及左丘脑的激活显著比单汉语者增加。结论:蒙汉双语者的汉语加工特异脑区主要为右侧颞中回,功能磁共振成像研究能够为研究蒙汉双语者的脑加工神经机制提供影像学依据。     

颈动脉狭窄或闭塞患者数字记忆的功能磁共振成像研究

目的:探讨左侧颈内动脉/大脑中动脉狭窄和闭塞患者与正常人数字工作记忆的激活脑区差异及其记忆障碍的脑加工机制。方法:对12例左侧颈动脉狭窄/闭塞患者(其中左侧颈内动脉狭窄4例,左侧颈内动脉闭塞2例,左侧大脑中动脉狭窄5例,左侧大脑中动脉闭塞1例,24例正常对照组进行数字记忆任务的功能磁共振成像,采用AFNI软件进行数据分析和脑功能区活动图像。结果:左侧颈内动脉/大脑中动脉狭窄和闭塞患者的反应时间较对照组显著延长(P0.05),正确率较对照组明显降低(P0.05)。脑激活图显示数字工作记忆的编码期、保持期、提取期患者组的脑激活明显少于正常对照组,而且脑激活的左侧半球优势减弱,右侧半球出现代偿性激活,其中提取期最为明显。结论:左侧颈动脉狭窄/闭塞患者数字记忆任务的脑激活区存在损害,功能磁共振成像研究能为早期诊断认知障碍提供影像学依据。     

蒙汉双语者与单汉语者语义加工差异脑机制的功能磁共振成像研究

目的 通过熟练蒙汉双语者及单汉语志愿者的语言功能磁共振成像,探讨蒙汉双语者及汉语志愿者在汉语语义判断过程中汉语信息加工差异的脑机制.方法 采用汉语词的语义判断任务,15名蒙汉双语健康志愿者（男8名,女7名）和15名汉语健康志愿者（男7名,女8名）进行功能磁共振成像研究.应用软件包AFNI分析两种语言任务的脑功能激活情况及其差异.结果 熟练蒙汉双语者及单汉语志愿者在汉语语义信息加工过程中,均激活语义信息加工的经典脑区,包括左侧颞中回后部、左侧顶下小叶、左侧额下回三角部、双侧辅助运动区等区域.比较蒙汉双语者与汉语者在加工汉语的语义信息过程的差异,发现蒙汉双语者主要在双侧枕叶、扣带回后部、左侧颞上回和颞中回后部的激活显著比单汉语者的增加,而在双侧基底节、右侧舌回、左侧额下回眶部,表现比单汉语者的激活更弱.结论 蒙汉双语者加工第二语言存在特殊性,功能磁共振成像研究能够为双语者的语言加工脑机制提供影像学依据.     

Functional MRI in healthy subjects during acupuncture: different effects of needle rotation in real and false acupoints

The cerebral activation pattern due to acupuncture is not completely understood. Although the effect of acupuncture on cerebral haemodynamics has been studied, no previous report has focused on different puncture and stimulation methods. We used functional MRI (fMRI) in 15 healthy subjects to investigate cortical activation during stimulation of two real acupoints (Liv3 and G40) and one sham point, needled in a random and, for the subjects, blinded order employing rotating and non-rotating methods, using a blocked paradigm on a 1.5 tesla imager. Compared to the non-rotating stimulation method, during rotating stimulation of the real acupoints, we observed an increase in activation in both secondary somatosensory cortical areas, frontal areas, the right side of the thalamus and the left side of the cerebellum; no such effects of the needling technique were seen while stimulating the sham point. The observation that rotating the needle strengthened the effects of acupuncture only at real acupoints suggests that, as claimed in Chinese traditional medicine, stimulation of these acupoints has a specific effect on cortical neuronal activity, absent with sham acupoints. These specific cerebral activation patterns might explain the therapeutic effects of acupuncture in certain subjects.     

脑功能磁共振信号的时间聚类分析

目的:探讨功能磁共振信号的主要组成及运动伪影对其影响。方法:采用自编程序实现时间聚类分析算法对2例事件相关模式视觉刺激任务的功能磁共振数据进行分析,并与(statistical parametric mapping,SPM)拟合曲线图及实验时间序列中运动轨迹记录做比较分析。结果:时间聚类分析在血氧水平反应阈值范围内可检测到大量反应信号,通过与SPM拟合调整曲线图比较发现,BOLD事件反应时,与时间聚类分析(TCA)结果可发现与其重叠的信号;通过与时间序列中运动轨迹记录进行比较发现,TCA所检出较大的信号均与运动波峰有很大程度的相关。结论:时间聚类分析作为一种数据驱动的功能磁共振数据分析方法,一定程度上可以反映真正的血氧水平,但受运动伪影影响严重,在类短时程刺激的事件相关模式的功能成像实验时可谨慎使用。     

Functional MRI activation of somatosensory and motor cortices in a hand-grafted patient with early clinical sensorimotor recovery

The aim of this study was to investigate somatosensory and motor cortical activity with functional MRI (fMRI) in a hand-grafted patient with early clinical recovery. The patient had motor fMRI examinations before transplantation, and motor and passive tactile stimulations after surgery. His normal hand and a normal group were studied for comparison. A patient with complete brachial plexus palsy was studied to assess the lack of a fMRI signal in somatosensory areas in the case of total axonal disconnection. Stimulating the grafted hand revealed significant activation in the contralateral somatosensory cortical areas in all fMRI examinations. The activation was seen as early as 10 days after surgery; this effect cannot be explained by the known physiological mechanisms of nerve regeneration. Although an imagination effect cannot be excluded, the objective clinical recovery of sensory function led us to formulate the hypothesis that a connection to the somatosensory cortex was rapidly established. Additional cases and fundamental studies are needed to assess this hypothesis, but several observations were compatible with this explanation. Before surgery, imaginary motion of the amputated hand produced less intense responses than executed movements of the intact hand, whereas the normal activation pattern for right-handed subjects was found after surgery, in agreement with the good clinical motor recovery.     

High temporal resolution SSFP cine MRI for estimation of left ventricular diastolic parameters

Purpose:

To obtain high temporal resolution (HTR) magnetic resonance (MR) steady‐state free‐precession (SSFP) cine cardiac images by using multichannel radiofrequency (RF) hardware and parallel imaging techniques; to study the effect of temporal resolution; and to compare the derived left ventricular (LV) diastolic filling parameters with echocardiographic results.

Materials and Methods:

HTR images were acquired in 13 healthy volunteers using a 1.5 T scanner with 32 RF channels and sensitivity encoding (SENSE) and k‐t broad‐use linear‐acquisition speedup technique (k‐t BLAST) imaging techniques. LV diastolic parameters were calculated and compared to conventional echocardiographic indices such as the isovolumic relaxation time (IVRT) and E/A ratio. The need for HTR was assessed and the MR results were compared with echocardiographic results.

Results:

The HTR (≈6‐ms) images yielded higher peak filling rates, peak ejection rates, and peak atrial filling rates. A progressive decline in filling and ejection rates was observed with worsening temporal resolution. The IVRTs and E/A ratios measured with MR versus echocardiography were in broad agreement. Also, SENSE and k‐t BLAST yielded similar diastolic functional parameters.

Conclusion:

With SENSE or k‐t BLAST and modern hardware, HTR cine images can be obtained. The lower temporal resolutions (30–50 ms) used in clinical practice reduce LV filling rates by ≤30% and may hinder characterization of transient phenomena such as the IVRT. J. Magn. Reson. Imaging 2010;31:872–880. ©2010 Wiley‐Liss, Inc.