结构及功能多模态磁共振成像对内侧颞叶癫痫工作记忆损害的研究

摘要

癫痫是一种常见的中枢神经系统疾病，其生理特征表现为神经元放电的异常兴奋和神经元活动的同步性增高，长期的癫痫发作会造成患者认知功能的损害。本文研究的癫痫类型是海马硬化的内侧颞叶癫痫（mesial Temporal Lobe Epilepsy, mTLE）。海马是大脑重要的功能结构，负责短期记忆功能，mTLE患者通常表现为记忆能力的下降。由于脑组织本身内部功能和结构的复杂性，在功能和结构体系上对癫痫患者的工作记忆的研究并不多见。课题基于结构和功能多模态影像融合技术对mTLE患者工作记忆的损害进行研究，具有一定的理论意义和临床应用价值。
　　论文主要研究内容及创新点如下：
　　1. BOLD-fMRI工作记忆脑激活定位。自行编写2-back工作记忆任务刺激呈现程序，采用基于血氧水平依赖（Blood Oxygenation Level Dependent, BOLD）的fMRI对左侧海马硬化mTLE患者和正常人的工作记忆任务脑激活情况进行比较，发现相较于正常人，mTLE患者背外侧前额皮层(dorsol lateral prefrontal cortex, DLPFC)、丘脑、顶叶、基底节和海马等结构的激活均有降低，而包括楔前叶、双扣带回在内的局部默认网络(Default Mode Network, DMN)脑区的激活均有升高。结果显示，mTLE患者中与工作记忆相关的脑区功能均存在不同程度的受损，说明此任务模型在工作记忆方面的探究是有效的。
　　2.利用静息态fMRI和DTI联合技术对工作记忆脑功能结构网络进行观察。在工作记忆任务状态下，提取与记忆任务相关的正激活的3对脑区作为感兴趣区域（Region of Interest, ROI）,再将这些ROI从蒙特利尔脑模板（Montreal Neurological Institute, MNI）空间配准到个体空间，分析个体空间中两两ROI之间，mTLE患者与正常人结构连接的差异。结果发现在左海马和右海马、左海马和左丘脑、左海马和左额叶间的纤维连接减少；左丘脑和右丘脑、右海马和右丘脑的纤维连接增加；左海马和右海马，左海马和左丘脑、左海马和左额叶、右丘脑和右额叶间的部分弥散各向异性指数（Fractional Anisotraphy, FA）降低。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及创新点

1.4 全文结构

第二章 癫痫的理论基础及磁共振成像原理

2.1 癫痫理论

2.2 磁共振成像原理

2.3 本章小结

第三章 磁共振数据的处理及实验设计

3.1 磁共振数据的处理

3.2 实验设计

3.3 本章小结

第四章 BOLD-fMRI对mTLE患者工作记忆的研究

4.1 实验设计

4.2 实验对象选取

4.3 数据采集

4.4 数据预处理

4.5 处理结果

4.6 讨论与结论

4.7 本章小结

第五章 基于fMRI和DTI技术对mTLE工作记忆网络的研究

5.1 实验对象选取

5.2 数据采集

5.3 数据的处理

5.4 处理结果

5.5 讨论与结论

5.6 本章小结

第六章 功能像和结构像对mTLE癫痫的研究

6.1 实验对象的选取及数据采集

6.2 数据的预处理

6.3 处理结果

6.4 结果分析

6.5 讨论与结论

6.6 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本论文工作总结

7.2 对后续工作的展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文