基于静息态功能成像的遗忘型轻度认知障碍患者核心脑网络变化研究
2018-07-02冯琪毛德旺王玫廖峥娈于恩彦袁建华丁忠祥
冯琪,毛德旺,王玫,廖峥娈,于恩彦,袁建华,丁忠祥*
遗忘型轻度认知障碍(amnestic mild cognitive impairment,aMCI)是指不满足痴呆标准的老年个体中一定程度的记忆力下降和认知衰退,被认为是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的前驱阶段[1]。在AD及aMCI阶段不仅有脑结构的改变,重要的还有脑功能的变化。许多基于静息态fMRI(resting-state fMRI,rs-fMRI)分析的研究结果表明,在MCI阶段中可以观察到低频振幅的变化[2-3]以及局部一致性技术所揭示的功能连接(functional connection,FC)的改变[4]。这些技术多聚焦在对局部脑区的研究,我们知道人类大脑功能是一个整合的网络系统,单个体素或局部脑区的变化不能完全解释整体脑功能的异常。
2011年,Menon[5]提出了包括默认网络(default-mode network,DMN)、突显网络(salience network,SN)和执行控制网络(executive control network,ECN)在内的“三网络模型”概念。这三个核心脑网络密切交互,在调节人类认知和情感状态方面发挥着重要的作用。但到目前为止,尚未见明确影像学证据解释AD及aMCI中三个核心脑网络之间的定向关系。
格兰杰因果性分析(Granger causality analysis,GCA)是一种研究一个脑区中时间序列的过去值是否可以基于多重线性回归正确地预测另一脑区当前值的方法。最近,Zang等[6]提出使用来自线性回归的符号路径系数来测量脑区之间的有向功能连接相互作用。Miao等[7]使用GCA来识别AD患者DMN中心的异常连接模式。左右大脑半球起源相同的神经元内源性自发活动高度相似,即功能同伦[8],基于体素-镜像同伦连接(voxelmirrored homotopic connectivity,VMHC)可用于检测大脑内源性功能构造的特征,用于反映半球间的信息交流整合。
在本研究中,我们使用VMHC和GCA技术分别测定AD、aMCI和健康对照(healthy controls,HC)组的无向和有向功能连接指数,并研究了三组中三个网络之间无向和有向功能连接的变化。……
