静息态功能磁共振局部脑活动差异的可重复性研究

摘要

人脑是一个复杂的动态系统，自发脑活动因为具有不受约束的特点，其稳定性一直受到人们的怀疑，而随着静息态功能磁共振（resting state fMRI，rs-fMRI）研究越来越受到人们的重视，对于rs-fMRI的可重复性问题的研究也随之被带动了起来。
　　目前，人们主要研究一种静息状态（睁眼或闭眼）随时间的稳定性问题，对静息态两种状态间的脑活动的稳定性研究关注较少，而后者是绝大多数静息态fMRI研究关注的内容。早期研究已经发现在睁眼(eyes open，EO)和闭眼(eyesclosed，EC)两种状态之间，脑自发活动具有高度的可重复性。然而，上述研究只对组水平统计结果在空间模式上的稳定性进行研究，并没有对影响状态间差异稳定性的因素做深入分析。
　　在这个研究中，我们主要关注影响状态间差异的两个方面:1）时间的影响，即在同样的机器上，睁眼与闭眼之间局部脑活动的差异在个体水平上是否随时间稳定;2）机器的影响，采用相同被试在不同MRI(Magnetic resonance imaging，MRI)机器上检测组水平结果的稳定性。我们结合BOLD和ASL两种模态，采用低频振幅，局部一致性和局部脑血流三个指标，分别从动态与静态两方面考察状态间差异的稳定性。
　　睁眼闭眼差异的局部脑活动随时间变化的稳定性研究结果显示，个体水平上，三个指标CBF、mALFF和smReHo在感觉运动区、听觉区以及次级视觉区和额叶上随时间的变化均有较高的稳定性;多中心的研究结果显示，在组水平上，ReHo指标的空间模式差异在次级视觉区(BA18，19)、感觉运动区以及听觉区和额叶是稳定的，ALFF结果在视觉区的差异是在初级视皮层(BA17)，这是和ReHo最大不同的地方，CBF指标则是在丘脑和初级视皮层有稳定的差异。
　　通过本研究，我们可以认为睁眼与闭眼之间局部脑活动的差异在个体水平上随时间变化是稳定的，组水平结果在不同机器也是稳定的。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 功能磁共振成像(fMRI)简介

1．2 静患态功能磁共振(rs-fMRI)简介

1．3 rs-fMRl分析方法

2 rs-fMRI睁眼闭眼的重测性研究

2．1 rs-fMRI重测性研究

2．2 rs-fMRI睁眼闭眼的差异脑区

2．3 rs-fMRI睁眼闭眼差异的重测性研究

2．4 重测性研究方法

2．5 问题的提出

3 研究一：睁眼闭眼局部脑活动的差异随时间的稳定性

3．1 研究目的和假设

3．2 材料乖方法

3．2．1 被试

3．2．2 数据采集

3．2．3 数据预处理

3．2．4 指标计算

3．2．5 统计分析

3．2．6 可重复性分析

3．3 实验结果

3．3．1 睁眼闭眼的配对T检验结果

3．3．2 不同扫描时间的叠加结果

3．3．3 单独的睁眼和闭眼状态的ICC结果

3．3．4 BOLD-fMRI睁眼闭眼差异的ICC结果

3．3．5 ASL-fMRI睁眼闭眼差异的1CC结果

3．4 讨论

3．5 结论

4 研究二：睁眼闭眼问局部脑活动差异在不同机器上的稳定性

4．1 研究目的和假设

4．2 材料和方法

4．2．1 被试

4．2．2 数据采集

4．2．3 数据预处理

4．2．4 指标计算

4．2．5 统计分析

4．2．6 可重复性分析

4．3 实验结果

4．3．1 睁眼闭眼的配对T检验结果

4．3．2 不同中心的叠加结果

4．4 讨论

4．5 结论

参考文献

作者简历