帕金森病脑白质功能的fMRI研究_神经精神疾病与心理健康协同创新中心,认知与神经精神疾病安徽省重点实验室
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帕金森病脑白质功能的fMRI研究

2018/11/15 浏览次数:55

帕金森病是仅次于阿尔兹海默病的第二大神经退行性疾病。其发病机制与黑质致密部多巴胺能细胞的功能丧失,以及运动网络的功能紊乱有关。临床上,患者常表现为不同程度和特征的运动功能障碍是。通过MRI,已有大量研究报道了患者运动环路的各种功能和结构异常。然而,目前对白质纤维束的研究,主要采用弥散张量成像对其结构特征进行探讨,尚缺乏功能层面的研究。




1 TBSS分析显示PD患者的皮质脊髓束存在功能损伤(蓝色区域),该区域与皮层及皮质下结构(红色区域)的功能连接也存在异常增高。



本实验室前期的研究中,我们发现脑白质的结构和功能存在耦合关系(Ji et al., 2017)。在此基础上,我们采用ALFF和FA的比值,来探讨帕金森患者的白质功能。通过基于纤维束的空间统计(Tract-based spatial statistics,TBSS)分析,我们发现患者的左侧皮质脊髓束存在显著异常(图1)。以此处为种子点,进行功能连接分析,发现它与中央沟皮层及壳核的连接在患者异常增高(图1)。


另外,我们将白质区域划分为256个等大的随机感兴趣区,构建白质功能网络,计算了网络连接强度、聚类系数、最短路径和小世界属性等指标。通过非参数检验对比发现,患者的小世界属性显著高于健康对照(图2)。最后,我们基于白质网络的整体连接模式,采用留一法(leave one out)对被试进行分类,发现对患者的分类正确率可达73%。本部分研究从体素水平的局部功能到整体白质网络的连接模式,刻画了帕金森患者的白质功能特征,从白质纤维束功能的角度为理解帕金森病的神经机制提供了新的线索。该研究已被神经影像学权威期刊Human Brain Mapping接收。我中心成员季公俊博士为第一作者,汪凯教授和陈先文主任为并列通讯作者。

全文链接:(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/hbm.24444)。


2 脑白质被划分为256个随机ROI,构建相关矩阵后计算网络性质,并进行组间统计比较。



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