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早期盲人静息状态下局部脑活动研究

作　者: 李伟兰
导　师: 于春水
学　校: 天津医科大学
专　业: 影像医学与核医学
关键词: 早期盲人脑低频振幅局部一致性静息态功能磁共振视觉皮层
分类号: R445.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目的早期盲作为单一模态的感觉缺失模型,基于任务的功能磁共振学已经做了大量的研究。近期有两篇静息态功能磁共振研究发现早期盲人视觉皮层与其它脑区之间功能连接发生改变,但是并不能确定是那个脑区改变引起的。低频振幅(Amplitude of low-frequence fluctuation, ALFF)和局部一致性(Regional homogeneity, ReHo)是由臧玉峰等提出的,它能够反映静息状态下脑自发性神经元活动,是研究静息状态下局部脑活动变化的指标。目前这两个指标已经用于生理状态及临床多种疾病的研究,且研究发现的异常与其疾病的病生理改变是一致的,这说明ALFF和ReHo能够反映病理状态下得脑活动改变。目前尚无研究早期盲人静息状态下局部脑活动改变的报道。本实验利用ALFF和ReHo研究早期盲人静息状态下局部脑活动的变化。资料和方法本研究收集了16例早期盲人和32例性别、年龄相匹配的正常志愿者,利用3.0T磁共振仪器进行静息态及解剖像数据采集。采用SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spin)对数据进行预处理,预处理过程包括：时间校正、头动校正、空间标准化、重采样到3mm×3mm×3mm的立方体素、带通滤波(带宽：0.01-0.08Hz,以去掉高频噪声和低频漂移)和空间平滑(高斯核为6mm×6mm×6mm)。通过一定的算法计算出两组人的ALFF值(未标准化)和标准化的ALFF值,利用双样本t检验,得出两组之间存在差异的脑区。为了研究ALFF值与BOLD信号的关系,我们计算了早期盲人和正常对照组全脑及标准化状态下存在差异的5个脑区的活动幅度(activity amplitude, AM)值。利用REST软件(http://restfmri.net/forum/index.php)软件计算每个体素的ReHo值,通过逐个体素的分析得到每个人的ReHo图。为了消除个体差异的影响,我们计算出标准化的ReHo值,通过基于体素的分析,获得两组之间ReHo值存在显著差异的脑区。对两种指标均采用假阳性率(FDR)的多重比较校正方法(q<0.05,体素数>30)。结果在严格控制被试头动、行为学表现及机械噪声等因素影响后,最终符合实验要求的早期盲人16例。与正常志愿者相比,早期盲人ALFF值(未标准化)呈显著性增高的脑区,主要位于双侧枕中回、忱下回、舌回、梭状回、距状沟皮质及颞下回;标准化ALFF值呈显著性增高的脑区与未标准化ALFF值呈显著性增高的脑区基本一致。与正常志愿者相比,标准化ReHo值呈显著性增高的脑区,主要包括：双侧枕下回、舌回、梭状回、距状沟皮质及濒下回、左侧枕中回。与正常志愿者相比,本研究未发现早期盲人ALFF及ReHo值呈显著性减低的脑区。这些结果与之前的PET研究发现静息状态下早期盲人视觉皮层脑血流量及糖代谢增高和脑皮层厚度增加是一致的。结论第一,我们发现视觉皮层ALFF值增加与局部BOLD信号的均值及标准差增高是一致的,为证实ALFF能够反映静息状态下局部脑自发性活动提供了直接的证据；第二,早期盲人静息状态下视觉皮层局部脑活动增强,可能是在皮层发育阶段由于视觉缺失引起皮层-皮层连接、皮层-丘脑连接及皮层内部连接增多引起,这体现了经验依赖性可塑性变化。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-9
缩略语/符号说明  9-10
前言  10-12
  研究现状、成果  10-12
对象和方法  12-17
  1 研究对象  12
  2 数据采集  12-13
    2.1 成像设备和参数  12
    2.2 实验过程  12-13
  3 数据处理  13-17
    3.1 预处理  14
    3.2 ALFF值的计算  14-15
    3.3 标准化ALFF值的计算  15
    3.4 活动幅度的计算  15
    3.5 ReHo值的计算  15-17
结果  17-23
  1 早期盲人与正常人ALFF的差异  17
  2 早期盲人与正常人标准化ALFF的差异  17
  3 活动幅度分析结果  17
  4 早期盲人与正常人标准化ReHo的差异  17-23
讨论  23-27
  1 ALFF与脑自发性神经元活动的相关性分析  23-24
  2 早期盲人枕叶皮层活动增强可能的解释  24-27
结论  27-28
总结和展望  28-29
参考文献  29-35
发表论文和参加科研情况说明  35-36
综述早期盲人的功能影像学研究进展  36-48
  综述参考文献  44-48
致谢  48-49

早期盲人静息状态下局部脑活动研究

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