研究背景
脑白质病变(WMHs)在老年人群中非常常见,会导致认知功能下降,并且一定程度上增加痴呆的发病风险。众所周知,丘脑-皮质神经环路在多种疾病的认知调节过程中起着至关重要的作用。然而,丘脑-皮质环路在WMHs患者中是否出现改变,以及该环路与WMHs患者认知障碍之间的关系仍尚未可知。
研究过程
我中心脑小血管病研究课题组共计招募了80名WMHs患者和37名健康对照人群。根据Fazekas评分,WMH患者分为轻度WMH组(n=33)和中度-重度WMH组(n=47)。收集所有被试的静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI)数据用于进行丘脑-皮质功能连接(FC)分析。首先,将整个大脑皮层分为六个感兴趣区域(ROI),即额叶,中央前回,中央后回,颞叶,枕叶和顶叶,分别作为种子点研究与丘脑功能连接的变化。然后,将第一步产生的丘脑团块作为种子点,再次进行与全脑的功能连接分析。
研究结果
在第一次功能连接分析中,研究发现中-重度WMH组的中央前回(PrCG)-丘脑间粘连(ITA)的功能连接值显著高于HC组和轻度WMH组。在第二次功能连接分析中,作为种子点的ITA与额中回(MFG)的功能连接值无论是在轻度WMH组还是中-重WMH组均显著高于HC组。此外,中-重度WMH组的功能连接值亦显著高于轻度WMH组。相关性分析结果表明,功能连接值(PrCG-ITA和ITA-MFG)与WMHs患者的多种认知功能,如记忆力,执行力和注意力等密切相关。
①枕叶;②颞叶;③中央前回;④中央后回;⑤顶叶;⑥额叶;⑦丘脑
图1
功能连接分析中使用了六个皮质ROI和丘脑作为种子点
表1
三组的人口统计学数据和神经心理学背景测试结果
图2
PrCG-ITA功能连接
(1)在第一次功能连接分析发现PrCG-ITA连接异常;
(2)三组PrCG-ITA的功能连接值存在差异;
(3)三组认知得分与PrCG-ITA功能连接值之间的相关性。
FC,功能连接;PrCG,中央前回;ITA,丘脑间粘连;MOCA,蒙特利尔认知评估;CAVLT,中文听觉语言学习测验;SCWT,Stroop颜色和文字测试;WMH,脑白质病变;HC,健康对照,*p0.05
图3
ITA-MFG功能连接
(1)在第二次功能连接分析发现ITA-MFG功能连接异常;
(2)三组ITA-MFG功能连接强度存在差异;
(3)认知评估得分与ITA-MFG功能连接值之间的相关性。
FC,功能连接;ITA,丘脑间粘连;MOCA,蒙特利尔认知评估;CAVLT,中文听觉语言学习测验;SCWT,Stroop颜色和文字测试;WMH,脑白质病变,HC,健康对照
研究结论
由此中心脑小血管病患者研究课题组可以得出结论:脑白质病变患者出现了丘脑-皮质功能连接异常,并且该环路异常与认知功能密切相关。
相关成果被Frontiersinagingneuroscience(IF=4.)杂志接收,中心主任汪凯教授作为通讯作者,中心成员陈晨为第一作者。
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