早产对大脑结构和功能连接影响的研究进展
2021-03-28史玮炀
中国医学计算机成像杂志 2021年2期
史玮炀 贝 斐
随着医疗技术的发展,早产儿的生存率得到了很大提升,但早产和早产相关脑损伤可影响大脑关键结构和功能连接网络,从而导致神经系统的发育障碍。使用神经系统磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术可以探查这些网络的特征。本文就正常新生儿脑结构和功能连接的发育过程,以及早产和早产常见神经系统并发症对结构与功能连接的影响进行综述,以帮助我们更好地了解大脑早期发育的特性。
人脑连接组
人脑是自然界最复杂的系统之一。人脑连接组可以从3个空间尺度,即微尺度(神经元)、中间尺度(神经元集群)和大尺度(大脑脑区)进行研究。目前的研究主要通过MRI结合基于图论的复杂网络分析方法来理解大脑内部的工作机制[1]。弥散MRI(diffusion MRI,dMRI)通过测量组织内水分子弥散度来追踪大脑不同区域的白质束轨迹、研究其间的物理连接方式,从而获得大量大脑结构连接的相关信息。静息态功能MRI(resting-state functional MRI,rs-fMRI)则通过检测大脑皮质局部血氧水平变化分析区域性神经同步活动,以识别脑内静息态网络(resting-state network,RSN)[2]。
在脑网络的图论分析方法中,一个脑连接组可以看成2个神经单元(节点)通过神经单元间的相互作用(边)构成的网络。集群系数(也称聚类系数)表示某个节点的邻居之间互为邻居的可能,是衡量网络集团化程度的一个重要参数。模块是网络中内部连接密集但对外连接稀疏的节点集团,模块化结构使具有不同功能的模块可以在不干扰其他模块的情况下相对独立地演化发展。……
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