脑功能磁共振成像新技术及其在药物成瘾研究中的应用

摘要

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是1990年代以来在磁共振成像技术的基础上迅速发展起来的能够反映大脑功能活动的一种磁共振成像方法,它的突出特点是可以利用超快速成像技术,反映出大脑在受到刺激或发生病变时脑功能的变化.rn 本文着重讨论基于血流动力学的fMRI技术。fMRI又分为主要有两种应用模式，即任务态功能磁共振成像( task-based functional magneticresonance imaging)和静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)。rs-fMRI研究大脑在静息状态时BOLD信号的自发活动，期间无需患者主动参与，尤其适合临床上患者不能或不愿配合的情况，操作较为简单。虽然准确的神经-血管偶联机制仍不清楚，但是研究认为活性神经纤维释放一种或多种可扩散物质调节代谢和血流量。相关的血管活性介质包括一氧化氮、腺昔以及钾离子或氢离子的变化(即pH值)，替代或补充的神经源性机制也已经提出假设。在非人灵长类动物中同时使用BOLD和电生理记录时，局部场电位(local field potentials)的变化可良好地预测BOLD信号，提示BOLD最强烈地反映了局部脑区的输人和皮层内过程(intracortical processing)。fMRI已经突出地应用于评价因长期药物滥用[伴或不伴急性药物操纵(acute drug manipulation)][即状态与特质分析(state vs. trait analysis)]所引起的认知和情感改变。大多数基于任务的激活研究使用组间或组内操纵前后比较来检查参与此表型的认知和情感构建的改变。