BOLD-fMRI技术在语言功能脑区定位的可重复性研究

摘要

目的：
　　 运用基于血氧合水平依赖(BOLD)效应的功能磁共振成像(fMRI)技术，并行前、后两次追踪扫描，考察正常志愿者参与汉语加工的脑功能区在语言任务中激活的可复制性和稳定性，从而为临床术前定位和失语症神经恢复机制提供依据。
　　 方法：
　　 对15名母语为汉语、右利手、语言功能正常的健康志愿者，进行两次BOLD-fMRI扫描。扫描时执行语义判断和语音判断两种语言任务，前、后两次实验任务相同，时间相隔1个月左右。选取主要语言功能区Broca区和Wernicke区为感兴趣区(Region of interest，ROI)。在组水平通过有效重叠激活图的方法，计算感兴趣区累计激活人数，估计不同被试问语言任务fMRI的可复制性。提取Broca区亚区两种语言任务的平均信号变化率，确定两种语言任务在Broca区的特异性激活。根据公式LI=(L-R)/(L+R)，比较两种语言判断任务偏侧化指数。在个体水平上计算被试前、后两次扫描在同一ROI激活范围质心坐标的空间距离，以定量地计算同一被试多次扫描组间的稳定性。
　　 结果：
　　 通过语义判断和语音判断两种语言任务激活了分布于两侧大脑半球的额、顶、枕、颞叶及两侧小脑半球多个功能脑区。两种语言任务都能有效激活Broca区和Wernicke区，并呈轻度左侧偏侧化趋势。语义判断任务在左侧额下回前腹侧BA45/47区信号反应要强于语音判断任务；其后背侧BA44/45区在语音判断任务时BLOD信号强度比语义判断任务要高。两种语言任务在Broca区和Wernicke区的有效激活均占一半以上人数，相比之下语义判断任务在Broca区的可复制性结果最好。同一ROI质心坐标的空间距离显示：Broca区比Wernicke区稳定性好，语义判断任务在Broca区的稳定性比语音判断任务要好。
　　 结论：
　　 1.语义判断任务和语音判断任务均能有效激活主要语言脑区，如Broca区和Wernicke区。
　　 2.汉字语言右侧大脑半球亦参与语义、音的加工，大脑皮层反应表现为轻度左侧偏侧化趋势。
　　 3.相比之下语义判断任务在Broca区的可复制性和稳定性要更好，可用于临床相关疾病的术前定位及失语症的语言神经恢复机制的研究。