攻击性精神分裂症患者fMRI数据特征的统计学研究

摘要

精神分裂症是一种严重的精神疾病，患者相比普通人更容易发生暴力攻击行为，但目前关于精神分裂症攻击性行为的神经病理原因尚不明确。功能核磁共振成像具有安全性、非侵入性、高空间分辨率和时间分辨率，已成为神经科学研究的首要手段。本文通过对fMRI采集的男性精神分裂症患者数据进行统计学分析，研究攻击性精神分裂症患者与非攻击性精神分裂症患者在静息状态下大脑功能活动的差异，找出精神分裂症患者攻击性行为产生的可能生理原因。选题对精神分裂症患者攻击性行为的病理研究及临床诊断，具有较高的理论价值和实际意义。论文所采用的具体研究方法和主要结论如下:
　　(1)在大脑局部区域层次采用局部一致性分析方法，研究攻击性精神分裂症患者相对于非攻击性精神分裂症患者大脑局部功能活动差异。首先利用肯德尔协和系数计算某一体素时间序列与周围体素的时间序列关联强度，然后对体素系数进行统计分析。研究发现，攻击性精神分裂症患者相比非攻击性精神分裂症患者在颞叶和额叶等脑区存在局部功能活动异常。局部活动差异的脑区中可能存在判别攻击性精神分裂症和非攻击性精神分裂症的指标，因此本文利用ROC曲线分析方法对攻击性精神分裂症患者活动增强的脑区进行进一步分析，提出了一种可能的判别指标。
　　(2)在子系统功能网络层次采用独立成分分析方法，研究攻击性精神分裂症患者相对于非攻击性精神分裂症患者默认网络内部功能连接强度的变化。首先通过独立成分分析方法获取空间独立成分，然后利用拟合度分析方法找出每个患者的默认网络空间成分，最后对两组患者默认网络内部功能连接强度进行对比分析。研究发现，攻击性精神分裂症患者默认网络中的额叶与默认网络中其它脑区存在功能连接的异常。
　　(3)以上的局部脑区分析和默认网络功能连接强度分析均表明，攻击性精神分裂症患者右侧额叶中的额中回功能活动异常。为进一步研究右侧额中回脑区在攻击性精神分裂症中的作用，本文以发现异常的右侧额中回为感兴趣区，采用种子点相关分析方法，计算该感兴趣区与全脑其它体素的功能连接强度。研究发现，攻击性精神分裂症患者右侧额中回主要与默认网络中其它脑区存在功能连接强度的降低，这些脑区间功能活动的异常，可能导致了攻击性行为的产生。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 fMRI脑成像技术在脑科学研究中的发展

1．2 攻击性精神分裂症行为研究现状

1．2．1 基于神经影像学的攻击性精神分裂症行为研究

1．2．2 基于BOLD的fMRI的攻击性精神分裂症行为研究

1．3 选题意义

1．4 本文主要内容

第2章 静息状态fMRI常用的分析方法

2．1 fMRI研究过程简介

2．2 局部区域的静息态数据分析方法

2．2．1 局部一致性

2．2．2 平均相关系数分析

2．3 功能子系统的静息态数据分析方法

2．3．1 种子相关分析

2．3．2 独立成分分析

2．3．3 聚类方法

2．4 脑功能连接组学的静息态数据分析方法

2．5 本章小结

第3章 精神分裂症患者样本数据及其预处理

3．1 精神分裂症患者攻击组和非攻击组样本数据

3．1．1 精神分裂症患者攻击组和非攻击组样本信息

3．1．2 精神分裂症攻击组和非攻击组的数据采集

3．2 精神分裂症样本数据预处理

3．2．1 SPM数据预处理过程概述

3．2．2 时间层校正

3．2．3 样本的头动校正

3．2．4 样本的空间标准化

3．2．5 样本的空间平滑

3．3 本章小结

第4章 攻击性精神分裂症患者ReHo特征分析

4．1 攻击组和非攻击组的ReHo分析

4．1．1 滤波和去线性漂移预处理

4．1．2 攻击组和非攻击组的ReHo统计分析

4．2 攻击组异常脑区的ROC曲线分析

4．3 本章小结

第5章 攻击性精神分裂症患者功能网络分析

5．1 基于SOI组ICA的攻击组和非攻击组默认网络对比分析

5．1．1 默认网络

5．1．2 基于SOI组ICA的精神分裂症默认网络对比分析

5．1．3 攻击组和非攻击组默认网络内部功能连接强度对比

5．2 基于右侧额中回的攻击组和非攻击组功能连接对比分析

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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