低氧对大脑执行功能影响的任务态功能磁共振成像研究

摘要

目的 探讨低氧状态对大脑执行功能的影响.方法 采用阻氧面罩模拟海拔5000 m环境氧气状态,纳入解放军陆军第九五八医院2019年1月至2020年4月军人陪护志愿者40名,对研究对象低氧状态前后进行计算机神经心理学测试以评估认知和执行功能(包括整体神经认知指数、复合记忆、言语记忆、视觉记忆、精神运动速度、反应时间、复合注意、认知灵活性、处理速度、执行功能、简单注意和精细运动速度等),每个中枢神经系统测试包括词语记忆、视觉图片记忆、手指连续敲击、数字符号编码、Stroop测试、连续性能和移位注意测试7个部分.采取Go/NoGo范式任务功能磁共振成像(MRI)数据,采用局部一致性分析法分析研究受试者常氧状态和低氧状态时大脑执行功能的差异.结果 低氧状态时,受试者神经认知领域评分较常氧状态时均显著降低,其中整体神经认知指数[(95.54±6.59)分 比(100.75±7.08)分]、复合记忆[(92.15±10.23)分比(98.35±8.16)分]、言语记忆[(92.56±9.51)分比(99.46±6.42)分]、精神运动速度[(109.63±6.64)分比(119.36±16.78)分]、反应时间[(89.87±9.09)分比(98.63±6.37)分]、处理速度[(112.67±14.35)分比(131.78±14.53)分]、执行功能[(106.43±11.75)分比(115.33±10.82)分]差异均有统计学意义(均P<0.05).低氧状态下,受试者Go/NoGo任务的反应正确率较常氧状态时降低[(83.85±7.74)％比(89.9±6.01)％,t=-4.27,P<0.01],按键反应时间较常氧状态时增加[(1049.28±171.28)ms比(957.08±178.14)ms;t=2.32,P=0.025].左侧颞下回(0.516±0.045)、颞中回(0.534±0.064)、海马旁回(0.519±0.046)和右侧颞叶下回(0.549±0.056)局部一致性值较常氧状态时增高;左侧颞上回(0.411±0.048)、额下回(0.478±0.049)、角回(0.503±0.063)、顶上小叶(0.512±0.070)和右侧梭状回(0.461±0.044)、颞上回(0.455±0.046)、前扣带回(0.494±0.049)局部一致性值较常氧状态时降低,差异均有统计学意义(均P<0.05).结论 低氧状态影响大脑的多个脑区的功能,这些区域与执行控制相关,导致大脑的作业绩效下降.