基于功能磁共振成像的大脑白质研究进展

摘要

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)通过检测血氧水平依赖(blood oxygen level dependent,BOLD)信号来探究大脑的神经活动,是研究神经科学和神经精神病学中人类大脑功能的一种重要技术.该技术的应用通常聚焦于血管分布相对密集的大脑灰质皮层区域中,而非脑深部的白质区域.然而,近年来随着白质BOLD信号生理意义的揭示,研究者逐渐将目光投向白质f MRI研究中.这些研究通过对白质BOLD信号进行分析发现,它们是由神经活动产生而非噪声或伪影引起,且白质和灰质具有相似的生理起源和意义.研究发现,外界刺激可以使白质区域激活,且白质区域存在与灰质皮层类似的功能网络.白质-灰质功能连接研究也进一步揭示了白质和灰质之间存在功能交互.随后的临床研究发现,患者大脑中普遍表现出异常的白质活动,其功能网络也发生了病理性的改变,且患者的功能障碍可能与白质和灰质之间的信息交流异常有关.尽管白质f MRI提供了一种直接探究和评估大脑白质功能的方法,但白质功能研究仍然处于初步探索阶段.由于分析手段限制,大脑深部白质结构的功能性研究仍相对较少,未来的研究需要给出一套规范的、适合于白质fMRI研究的分析方法,以便于相关研究的深入开展.