参与不同难度数字计算的脑区--脑功能磁共振成像研究

摘要

本研究用功能磁共振成像技术观察了人脑进行不同难度数字加减计算时的脑区激活情况,并探讨大脑皮层和皮层下结构在数字计算中的作用。用Siemens 1.5 Tesla磁共振机对16名右利手健康志愿者进行简单及复杂数字加减任务的fMRI扫描。实验采用组块设计。刺激任务分为简单加减计算任务、复杂加减计算任务和基线任务。用SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位。分别比较同一任务各个脑区平均激活强度和同一脑区在两种任务中的激活强度。结果显示,简单及复杂加减计算激活的被试者的脑区基本相同,激活的皮层区主要见于额叶、顶叶、枕叶、扣带回、丘脑及小脑;简单及复杂加减计算激活的皮层下结构包括两侧尾状核、左纹状体边缘区等基底核结构和丘脑。在简单及复杂计算中,纹状体与皮质结构(额叶、顶叶)间激活强度均无显著性差异。简单计算与复杂计算比较,右顶叶,在复杂任务时出现激活,在简单任务时未出现激活。上述结果提示,完成数字计算任务的脑区除了额叶、顶叶、扣带回等皮层结构外,大脑皮层下的一些结构如纹状体、纹状体边缘区,也是参与数字计算的重要部位。皮层下结构纹状体和优势半球的纹状体边缘区参与了数字工作记忆,可能是进行数字计算神经环路的重要组成部位。右顶叶(缘上回)只在复杂任务出现激活,该区可能是视空间记忆和加工的重要部位。