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突显网络对健康青年流体推理作用的研究

摘要目的:<br>  采用基于体素的形态学分析(voxel-based morphometry analysis,VBM)方法及基于静息态功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)数据,研究健康青年脑区BOLD低频振荡信号的局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)及灰质体积(gray matter volume,GMV)与流体推理量表评分的关系。<br>  材料与方法:<br>  本研究招募了324例健康成年志愿者。采用瑞文标准推理量表测试每个被试的流体推理能力。利用GE3.0T signa HDx磁共振扫描仪对所有被试进行静息态fMRI及结构像数据采集。扫描时嘱被试闭眼、保持身体静止不动、均匀呼吸、精神放松、尽量不思考任何事情。采用基于Matlab2009a平台的sPM8(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm)软件分别对高分辨率结构像及静息态数据进行预处理,获得标准化的GMV及mReHo图。前者预处理过程包括:灰白质分割、空间标准化及空间平滑(8 x8×8mm3);后者包括:时间校正、头动校正、空间标准化、重采样呈2mm×2mm×2mm的立方体素、去线性漂移带通滤波(带宽:0.01-0.08Hz,以去掉高频噪声和低频漂移),计算全脑mReHo值及空间平滑(4×4×4mm3)。统计分析采用SPM8软件,在控制被试年龄及性别的影响下,将GMV及mReHo值分别同每个被试的瑞文推理量表得分做偏相关分析,并采用AlphSim方法对结果进行多重比较矫正,最后将矫正后的统计参数映射到MNI标准三维模板脑进行显示,观察与流体推理有显著相关性的区域。描述并记录有统计学意义脑区的团块位置、大小(cluster size)、Brodmann分区、MNI坐标及相关强度。<br>  结果:<br>  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,最终符合结构像GMV分析要求的被试共297例;符合ReHo分析要求的被试共284例。<br>  经多重比较矫正后,GMV与流体推理呈正相关的脑区包括:构成突显网络重要节点的右侧额-岛皮层(BAs13/47)、左侧前扣带皮层(BA32)及双侧眶额皮层(BAs10/11/25)、双侧颞极(BAs38)、双侧枕叶皮层(BAs17/18)、左侧感觉运动皮层(BAs3/4/6)和左侧海马旁回及梭状回(BAs20/35/36)等。结果中没有发现GMV与流体推理呈负相关的脑区。<br>  采用与VBM分析相同的统计阈值,ReHo值与流体推理呈正相关的脑区包括:构成突显网络的右侧额-岛叶皮层(BA47)及右颞叶前部(BAs21/38)、右侧额中回(BAs10/11)和左侧梭状回、海马旁回及左侧小脑半球VI区(BAs20/36/37)等;ReHo值与流体推理呈负相关脑区包括双侧感觉运动皮层(BAs3/4/6)和构成默认网络节点的后扣带和楔前叶(BAs7/31)及右侧顶下小叶(BA40)等。<br>  结论:<br>  1、健康青年突显网络内脑区的局部灰质体积与流体推理呈正相关;<br>  2、健康青年突显网络内脑区的局部一致性与流体推理呈正相关;<br>  3、健康青年流体推理与突显网络外的部分脑区也存在相关性;<br>  4、突显网络可能对健康青年流体推理能力起重要作用。

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