运动控制的全脑功能磁共振成像研究

摘要

研究目的：随意运动贯穿于人类日常生活和社会活动的全部过程中，如读书、写字、讲话、体育运动等。多年来科学家们在众多领域对随意运动及其控制的机制进行了大量研究，确定了参与动物和人类运动控制的基本解剖结构、生理功能及各结构间的相互联系。近30年来，医学影像学技术飞速发展，特别是功能磁共振成像(functional magnetic resonanceimaging，fMRI)等新技术的涌现，将神经机制的活体研究进一步深入化，也为运动控制研究提供了一条新的途径。本研究利用fMRI技术，对上下肢左右侧关节随意运动的运动控制区进行研究，从利手和非利手的区别以及皮层及皮层下核团怎样参与运动调控的角度进行定位观察与系统分析，进一步探讨随意运动控制的中枢调控机制。rn 研究方法：采用Siemens公司Sonata3.OT磁共振成像系统，对7名健康右利手志愿者进行利手、非利手以及左右侧踝关节随意运动时的全脑fMRI扫描。数据经过头动校正、空间标准化、平滑处理，高斯平滑等预处理后，通过相关分析分别获得左右侧踝关节、利手以及非利手随意运动的脑激活统计图，统计上下肢左右侧运动时的全脑激活位置并对其进行讨论分析。rn 研究结果：左右侧踝关节随意运动主要激活初级运动皮层、双侧辅助运动区以及同侧小脑，左右侧运动无显著差异。利手运动主要激活初级运动区，双侧辅助运动区和同侧小脑，而非利手运动除以上区域外还激活了部分基底神经核团(纹状体、丘脑、苍白球等)，同时运动皮层、双侧辅助运动区以及同侧小脑的激活体积上肢大于下肢，非利手大于利手运动。rn 研究结论：BOID—fMRI可研究运动功能相关脑区的激活变化情况，用以对随意运动时参与运动控制的脑区进行精确定位，这可以为运动康复治疗以及术后恢复性训练提供理论参考。本研究利用fMRI技术，对参与利手、非利手以及左右侧踝关节随意运动的大脑运动控制区进行研究。确定非利手的运动控制需要更多的皮层及皮层下核团参与。运动控制是一个涉及皮层及皮层下神经核团相关性的问题，仍需通过多钟实验设计以及多钟实验方法的结合共同进行讨论与探索。