第一部分正常大鼠视觉通路锰增强磁共振功能成像的实验研究　　 目的：评估锰增强磁共振功能成像(manganese-enhanced functional MRI，ME-fMRI)采用不同MnCl2浓度显示正常大鼠视觉通路征象的能力及其动态演化规律，以探究最佳剂量和扫描时间。材料和方法：选择16只健康SD大鼠，随机分成四组，每组4只。应用玻璃体给药法经左眼内分别注入50mmol、100 mmol、200 mmol和400 mmol的氯化锰(MnCl2，示踪剂)各2ul。于术后24h、48h、72h、96h、168h及240h不同时间点用3.0T MRI进行TIW平扫和3D FLASH扫描，并用多平面重组(MPR)、最大强度投影(MIP)和薄层最大强度投影(TSMIP)技术对视觉通路全程进行三维重建。与病理对照，观察ME-fMRI显示视觉通路正常解剖结构及信号强度，并比较二者在左眼内给MnCl2后各时间点的动态变化。同时，另外选择10只健康SD大鼠，随机分成两组(E、F)，每组5只。即左眼注入MnCl20.2M(E组)和0.4M(F组)各5只，24H后，经ME-FMRI检查显示左侧视觉通路后，分别行MnCl2化学鉴定(E组和F组各3只，观察病理表现)和电镜检查(E组和F组各2只，观察中毒改变)。结果：24及48h后，除50mmol外，ME-fMRI(3D FLASH扫描后重建)均可清楚显示经过氯化锰标记的视网膜、视神经、视交叉、对侧视束和许多中枢结构，包括外侧膝状体、上丘臂、上丘、视放射和视皮质，极少部分显示同侧外侧膝状体核、上丘和视皮质，以TSMIP显示最佳。ME-fMRI示对比度与MnCl2的给药浓度成正相关，以400mmol最清晰(P<0.001)，对右侧视皮质的敏感性和特异性分别为87.5％和100％。经ME-MRI显示的左眼视觉通路与病理一致，且经Mn2+化学鉴定后，30分钟后开始变淡紫色，4h及8h后更明显。左侧视觉通路中，上丘无明显中毒改变，余结构多呈中毒改变，但以轻度为主。结论：ME-fMRI能清晰地显示正常大鼠视觉通路的解剖结构，很可靠地构建视觉通路的ME-fMRI动物模型，并显示信号强度的动态变化。　　 第二部分正常大鼠听觉通路锰增强磁共振功能成像的实验研究　　 目的：评估锰增强磁共振功能成像(manganese-enhanced functional MRI，ME-fMRI)采用MnCl2的不同给药方式显示正常大鼠听觉通路的征象及其动态演化规律，以探寻致盲后听觉代偿通路最佳给药方式。材料和方法：选择30只健康SD大鼠，随机分成四组，前三组(A、B、C组)每组8只，D组6只。前三组经左侧中耳腔、内耳内淋巴和外淋巴(圆窗)分别给0.2M及0.4M的MnCl2各4只，于术后1D、2D、3D、4D、7D及10D不同时间点(D组仅经外淋巴给0.4M的MnCl2选术后1D)，用3.0T MRI进行TIW平扫和3D FLASH扫描，并用三维重建技术的多平面重组(MPR)、最大强度投影(MIP)和薄层最大强度投影(Thin MIP)技术对听觉通路的全程进行重建，观察和比较不同注射部位和浓度ME-fMRI显示听觉通路的各解剖结构的信号强度及各时间点的动态变化，并与病理对照。结果：三种给药方式，8H后ME-fMRI(3D重建)开始显示中耳、内耳、桥小脑角、延髓；24H后，经中耳腔给药ME-fMRI(3D重建)未能显示听觉通路全程，经内淋巴给药可基本显示听觉通路全程，经外淋巴给药显示听觉通路全程结构最好(对比度最高，P<0.01)，右侧听觉通路虽亦显示，但对比度明显低于左侧(P<0.01)。同视觉通路相仿，注入MnCl224H后MRI对比度最高，48H后对比度开始略下降，72H较明显下降。且以0.4M对比度强于0.2M，对左侧听皮层的敏感性和特异性分别为88.9％和100％。结论：经外淋巴注入0.4M的MnCl224H后，MRI显示听觉通路全程最好(对比度最高)，故MRI选外淋巴注入0.4M MnCl2研究听觉代偿通路的产生最合适，很可靠地构建听觉通路的ME-fMRI动物模型。　　 第三部分单眼致盲后大鼠视觉通路锰增强磁共振功能成像的实验研究　　 目的：采用ME-fMRI研究大鼠致盲眼与未致盲眼视觉通路的改变，并用电生理方法和病理观察来验证视觉通路代偿功能的产生。材料和方法：采用视神经离断法分别使14只正常新生大鼠单眼(右眼)致盲。以致盲后4月为时间点(关键期内)，给未致盲眼玻璃体内注入0.4M的MnCl2，24H后分别比较致盲眼与未盲眼ME-fMRI显示的视觉通路的变化，及与正常大鼠ME-fMRI视觉通路对照，观察是否建立新的视觉通路代偿，且与单眼致盲后大鼠的双侧分别听觉刺激下，双侧视皮层反应(AVR)和病理进行对照。另外，利用视觉诱发电位(VEP)分别测试正常眼、致盲眼及未盲眼的视觉功能的变化，确定视力正常及完全致盲，同时与相应的ME-fMRI视觉通路和病理改变相比较，并行统计学分析。结果：新生大鼠单眼致盲4月后，ME-fMRI显示未致盲眼(左眼)视觉通路的对比度明显高于致盲眼(右眼)(P<0.001)，未致盲眼视觉通路的信号较正常大鼠稍低(p<0.05)，部分大鼠致盲眼视觉通路亦有信号稍增高，伴萎缩。本组ME-fMRI结果基本上均可被VEP、AVR及病理所验证，提示致盲眼和未致盲眼的双侧视觉通路不同结构均发生了适应性改变，可能双侧部分功能同时下降和部分功能同时代偿提高，但致盲眼一侧以功能退化为主，而未致盲眼一侧以功能代偿为主。结论：新生大鼠单眼致盲4月后，致盲眼和未致盲眼的双侧视觉通路不同结构均发生了重组，双侧视皮层改变可能为皮层突触可塑性的一种表现形式。　　 第四部分双眼致盲后大鼠跨感觉通道重组锰增强磁共振功能成像的实验研究　　 目的：探讨采用ME-fMRI研究大鼠双眼致盲后听/视觉通路是否改变及如何改变，并用VEP、听性脑干反应(ABR)及AVR等电生理方法和病理来验证听觉代偿通路(跨感觉通道重组)的产生。材料和方法：采用视神经离断法分别使七只正常新生大鼠(出生后约一周)双眼致盲。利用视觉诱发电位(VEP)分别测试双眼致盲前、后的视觉功能(波形)变化，确定双眼完全致盲。以致盲后4个月(关键期内)为时间点，经左侧内耳外淋巴注入0.4M的MnCl2，24H后与致盲前ME-fMRI显示的听/视觉通路的相比较，观察是否建立听觉代偿通路，探寻视觉中枢与听觉中枢是否有神经纤维联系，且与正常及双眼致盲后大鼠的AVR、ABR和病理进行对照，并行统计学分析，以帮助确定听觉代偿功能的产生。结果：VEP的波形图可证实双眼正常及完全致盲。ME-fMRI发现新生大鼠双眼致盲后听，视觉通路对比度均有变化，即双侧内侧膝状体、听皮层、外侧膝状体(LGN)、上丘及视皮层的对比度较正常大鼠均有增高，且差异均有统计学意义，以听皮层较显著(P<0.01)，但视觉中枢(即LGN、SC及视皮层)差异更加显著(P<0.001)，其它结构的对比度亦有增高，其中，以右侧海马较明显(P<0.05)。同时，发现双眼致盲后，与双眼未致盲的同龄正常大鼠的AVR相对比，有显著统计学差异(P<0.001)，说明双眼致盲后，双侧视皮层有异化，即产生听觉代偿通路(跨感觉通道重组)。因此，AVR及病理与ME-fMRI成像下显示的视觉通路表现基本相一致，均验证了后者的客观性和可靠性。结论：新生大鼠双眼致盲4月后，ME-fMRI可显示听、视觉通路的改变，结合AVR及病理表现，提示产生听觉代偿通路(跨感觉通道重组)。