感凌晨神经性耳聋所致脑功能可塑性改变的功能MRI研究

摘要

感音神经性耳聋是耳鼻咽喉科的常见病、多发病,是危害听力的常见疾病。该疾病对患者的影响并不只局限于内耳,也侵犯到中枢听力系统,导致脑的可塑性发生改变。功能磁共振成像是无创观察耳聋后中枢神经系统功能重组的较好的方法。在此基础上的稀疏采集方式有助于克服MRI扫描时较大环境噪声的负面影响,可实现听觉功能的fMRI研究。双耳听觉任务状态下的fMRI研究发现,大部分正常听力者及耳聋患者主要表现为初级听觉皮层激活,正常受试者及单侧耳聋患者双侧初级听觉皮层的激活体积和强度均随刺激频率的增高而降低。正常听力者以左侧半球优势,突发感音神经性耳聋患者在初期表现为患耳侧听觉皮层优势。这说明了在单侧突发感音神经性耳聋初期,听觉皮层发生了适应性的改变。单耳听觉任务的fMRI研究发现,正常人表现为对侧听觉皮层优势；长期单侧耳聋患者表现为双侧听觉皮层较为均衡的激活,仍为对侧优势,并在听觉皮层以外的区域出现了较多的激活。这提示了长期单侧感音神经性耳聋患者两侧半球交叉抑制的减弱以及脑兴奋的泛化,这可能是大脑适应性功能重组的表现。
　　 第一部分听觉功能fMRI研究中的数据采集方式
　　 目的：探讨听觉fMRI研究的有效数据采集方式。
　　 方法：对13例健康年轻受试者分别采用纯音及调幅音两种听觉刺激条件,刺激分别采用组块和事件相关设计进行双耳听觉呈现,以比较连续及稀疏两种采集方式下听觉皮层的fMRI响应,运用SPM2软件进行数据分析和脑功能区定位,并分析两种不同实验数据采集方式下听觉皮层激活的差异。
　　 结果：调幅声较纯音更易激发听觉皮层的激活；两种刺激条件下,稀疏采集时听觉皮层的fMRI响应明显多于连续采集,比较听觉皮层各区,以初级听觉皮层fMRI响应为著。
　　 结论：调幅音是听觉fMRI研究中的合适刺激；稀疏采集方式有助于克服环境噪声的负面影响,结合物理衰减方法,可实现听觉功能的fMRI研究。
　　 第二部分正常人及单侧突发感音神经性耳聋患者双耳听觉任务下的功能MRT研究
　　 目的：研究正常人及单侧突发感音神经性耳聋患者调幅音刺激任务时听觉皮层的的激活情况。
　　 材料与方法：对25例健康受试者及30例突发感音神经性耳聋患者分别进行正弦调幅音任务下的EPI序列的fMRI数据采集.实验刺激声音分别为0.5、2、4 kHz纯音经8 Hz正弦调幅。功能MRI的检查时间为突聋后12天内。调幅音刺激强度为96 dB SPL,双耳同时呈现。采用事件相关Sparse设计采集数据以减少扫描噪音,利用SPM2软件进行数据分析。
　　 结果：大部分正常听力者及耳聋患者主要表现为初级听觉皮层激活,正常听力者以左侧半球优势,突发感音神经性耳聋患者表现为患耳侧听觉皮层优势。正常受试者及单侧突发感音神经性耳聋患者双侧初级听觉皮层的激活体积和强度均随刺激频率的增高而降低。
　　 结论：两组人群听觉皮层激活偏侧性的改变表明在单侧突发感音神经性耳聋初期,听觉皮层发生了适应性的改变。
　　 第三部分长期单侧耳聋患者大脑皮层功能MRI与正常人的比较研究
　　 目的：用健侧耳听觉任务的功能MRI(fMRI)研究长期单侧耳聋患者听觉皮层及相应脑区的功能活动,判断可能存在的功能重组。
　　 材料与方法：单耳聋组23例(左,右侧聋各为15例和8例),患耳聋均为70dB HL以上；年龄匹配的正常对照组15例。采用事件相关Sparse设计、正弦调幅音单耳刺激任务下的EPI序列fMRI数据采集,刺激声为0.5kHz纯音8 Hz正弦调幅,刺激声压为96dB SPL。观察单(健)耳听觉任务下初级听觉皮层(PAC)激活体素的偏侧性指数LI=(Vcon—Vip)／(Vcon+Vip)×100及其他相关脑区的功能活动。
　　 结果：3例左耳聋及1例对照头动超过限度,数据舍去。对照组分析图表现为对侧听觉皮层的激活优势(LI为100).单侧耳聋组分析图显示两侧PAC激活较为均衡,对侧优势减弱；12例单侧左耳聋患者5例表现为双侧PAC激活(L1分别为2.6、16.7、30.4、7.7、11.1)；仅4例为单纯对侧激活(LI为100),1例为单纯同侧PAC激活(LI为-100),另2例为双侧PAC无激活。8例单侧右耳聋患者4例表现为双侧PAC激活,其中3例对侧优势,1例同侧优势(L1分别为32.2、51.7、2.9、-64.7)；仅3例为单纯对侧PAC激活(LI为100),1例为单纯同侧PAC激活(LI为-100)。与正常组比较在PAC以外,单侧聋人还表现左侧额叶、双侧顶下小叶及左侧枕叶／楔前叶等脑区的激活增强,但也存在左侧颢上回的激活减弱。
　　 结论：长期单侧耳聋患者听觉皮层对侧优势的减弱和其他脑区的激活可提示两侧半球交叉抑制的减弱以及脑兴奋的泛化,可能是大脑适应性功能重组的表现；而左侧颞上回的活动减弱可能与其语言理解能力的下降有关。fMRI结果存在较大个体差异提示个例研究的不足和大样本组分析的必要性。