基于功能模式的颞中回脑图谱的构建及其在自闭症谱系障碍中的应用

来源 :中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院) | 被引量 : 1次 | 上传用户:ghostlei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
颞中回位于颞上沟和颞下沟的中间,在脑功能正常运行中起到不可替代的作用。大量的研究表明颞中回除了参与语言相关的活动和过程,如语义处理、语义认知、词语产生、词汇整合和语句理解等,还参与动作观察、情景勘察、复杂声音的处理、逻辑推理和动态面部表情识别等。考虑到颞中回的功能多样性和复杂性,对于不同功能的处理可能由不同的颞中回亚区负责,但是大部分文献单纯使用颞中回前端或者颞中回后端描叙,其边界不清楚。因此,全面分析颞中回的功能分区模式对与颞中回相关的临床手术和治疗都至关重要。但是,到目前为止,颞中回的功能子区之间的界限存在很大的争议。现存的颞中回的分区模式基本上都是基于解剖的细胞构筑、纤维构筑和髓鞘的研究,只能反映局部的构筑信息,并不能反映决定脑区功能的连接信息,并且使用细胞构筑的方法无法在活体上进行分割,极大的限制了它的发展。尽管本人在硕士阶段基于解剖连接信息分析了颞中回的脑图谱,将颞中回分为4个子区,包括颞中回的前端,颞中回的中端,颞中回的后端和颞中回的沟部。但是,结构连接并不完全决定功能连接,因为功能连接不仅能够反映直接结构相连的脑区之间的功能关系,同样还能反映结构上间接相连的脑区之间的活动。并且,基于功能连接模式划分的脑区,功能明确,具有很好的生物学意义,并且能够得到与基于解剖连接模式划分极其相似的结果。因此,本文采用基于静息态功能连接模式和基于任务态共激活模式分区的方法对颞中回进行划分,得到了适用于脑影像学研究的颞中回脑图谱。作为“社会网络”的主要节点之一,颞中回的结构和功能异常在自闭症谱系障碍(ASD)中被多次报道,该网络的异常也被认为是ASD的潜在神经机制。因此,解析颞中回的结构和功能对理解ASD的神经机制至关重要。在此研究中,我们采用静息态功能磁共振成像和T1结构加权像来研究颞中回图谱的各个亚区在儿童和成人ASD中的结构和功能的变化模式,以及与ASD临床特征的相关性。本文主要取得了以下成果:1、我们采用基于静息态功能连接模式的方法在两个独立的数据集上一致性地发现左右颞中回都可以分为4个不同的子区。根据分区结果的拓扑结构,我们将位于颞中回上的三个从前到后的子区命名为颞中回的前端(MTG1),颞中回的中端(MTG2),颞中回的后端(MTG3),将一个位于沟部的子区命名为颞中回的沟部(MTG4)。并且,这些颞中回子区的分布模式与基于解剖连接得到的子区分布模式的一致性很高。在进一步的研究中,我们通过静息态功能连接和共激活模式分析了每个亚区的全脑功能连接模式和共激活模式,特异性功能连接和共激活模式、与10个经典脑区的连接模式,还有功能行为模式。这些结果表明不同的颞中回子区参与不同的功能。左侧颞中回子区主要参与不同的语言处理过程,包括音律识别、语义控制、阅读和词语产生,而右侧颞中回的子区主要参与音律识别。2、我们采用BrainMap数据库中基于共激活模式分区的方法分析了颞中回的分区,发现左右颞中回都可以分为从前到后端的4个子区,即颞中回的前端(aMTG)、颞中回的中前端(maMTG)、颞中回的中后端(mpMTG)和颞中回的后端(pMTG)。接着,我们将这个颞中回的图谱结合静息态功能连接,研究了儿童和成人ASD的颞中回亚区的功能连接的变化模式。我们发现在这些子区中,儿童和成人ASD的pMTG都更容易受到损害,主要表现出与不同脑区降低的功能连接。除此之外,成人ASD的双侧aMTG和右侧maMTG的功能连接也都显著变化。这些发生显著变化的颞中回子区都与社会认知和语言显著相关。进一步的相关分析也发现这些变化的功能连接与ASD的严重程度有相关趋势。3、我们采用T1结构加权像和结构共变模式的方法,分析了儿童和成人ASD的颞中回亚区(aMTG,maMTG,mpMTG,和pMTG)的灰质体积的变化以及基于灰质体积的结构共变模式。我们发现儿童ASD的左侧aMTG、左侧pMTG的灰质体积显著增加,而成人ASD的左侧mpMTG的灰质体积显著减少。相关分析发现这些变化与ASD的交流评分、社交评分和重复行为评分显著相关。进一步的基于灰质体积的结构共变模式研究没有发现儿童ASD的颞中回的亚区的结构共变模式有显著变化,但是发现成人ASD的右侧mpMTG与右侧小脑的结构连接显著降低。这些发现,充分表明颞中回的亚区在儿童和成人ASD中发挥中不同的作用机制。因此,基于亚区研究功能和结构连接模式是重要和必要的。
其他文献
20世纪70年代,原子层沉积(ALD)技术作为一种新型化学气相沉积(CVD)方式出现了[1]。这种新型薄膜沉积技术具有成分可控制、厚度可控而引起了人们的关注。但是因为沉积速率较慢,没有得到广泛的应用。2000年以后由于微电子工业的迅速发展,超大规模集成线路应用越来越重要,ALD技术才越来越被重视。本论文利用自行设计加工的常压射频介质阻挡放电(DBD)等离子辅助原子层沉积(PAALD)设备,以金属有
<正>在高压电缆施工中,电缆中间头被广泛应用,电缆中间头安全可靠的运行是保证电缆可靠运行的重要条件。在2010~2012年,调查跟踪了电缆中间头在5条架空线路故障电缆中应用。在
经济的发展和社会的进步使得大量的传统能源被消耗,随之而来的是环境的恶化问题。目前世界各国已经着手建立风、光等可再生能源组成的微电网系统解决资源枯竭和环境污染的问
1934年2月新生活运动在蒋介石的倡导下于南昌发起,意图以改变国民日常生活习惯、国民道德,实现国家民族复兴。新生活运动以“礼义廉耻”为核心,第一期推行清洁规矩运动,以此为基础实现国民的军事化、生产化、艺术化。它有对国民言行生活进行规范的一面,同时也有提高国民素质,进行国民经济建设的一面。在蒋介石的推动下,各省逐渐成立新生活运动促进会,推行新生活运动,四川地区各县市也积极响应。四川地区抗战前的新生活
颗粒增强原位自生钛基复合材料因其比强度和比模量高、制造成本低、抗氧化性强及蠕变性能佳等优点,而成为制造航空航天结构件的理想候选材料。但钛基复合材料热加工成形时变
光动力疗法(photodynamictherapy,PDT)通过特定波长的光激发富集于靶组织的光敏剂,产生细胞毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS)来杀伤靶细胞。在恶性肿瘤的临床治疗
本文通过在棉竹的分层随机抽样调查,对农地流转及其合约安排的现状,农户在农地流转交易中合约安排的选择行为进行了研究,得出了一些与以往研究不同的发现:在调查地区,农地流
<正>当下的青年美术家,大多接受过较好的学院式教育,一方面有扎实的写实造型基础,一方面视野开阔,时时追踪、思考和吸收着来自欧美的新手法、新观念。他们作为最具活力、激情
重金属废水、纺织印染废水和富营养水体是目前环境工作者十分关注的几种典型污染水体。对这几种水体中污染物进行有效处理已成为环境领域的热点课题。水体中的非均相微界面对
新疆地区塔里木盆地的顺北区块具有储层温度高(180℃)、埋藏深(8600m)及岩性致密的特征。要对该区块进行压裂改造,普通的胍胶压裂液耐温性能差,成胶速度快,在泵送过程中会产生极