基于独立成分分析的高度近视患者自发脑活动异常

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目的:应用独立成分分析(independent component analysis,ICA)的方法分析静息状态功能磁共振成像(Resting state functional magnetic resonance imaging,Rs-f MRI),从而对高度近视(high myopia,HM)患者不同脑区功能网络连通性(functional network connectivity,FNC)和不同脑区功能连通性(functional connectivity,FC)的变化进行探讨。方法:本实验研究对年龄、性别、文化程度相近的89例HM患者(男41例,女48例)和59例健康志愿者(healthy control volunteers,HC组)(男24例,女35例)在清醒的状态下进行扫描后采用RS-f MRI,并且提取了14个静息态网络(resting state networks,RSN),其中11个为阳性。然后我们用独立成分分析(independent component analysis,ICA)检测HM患者RSNs的FCS和FNCs,以研究高度近视患者与健康志愿者之间不同的脑功能网络变化。结果:与HC组相比,HM组视觉网络1(visual network 1,VN1)、背注意网络(dorsal attention network,DAN)、听觉网络2(auditory network 2,AN2)、视觉网络3(visual network 3,VN3)和感觉运动网络(sensorimotor network,SMN)的FC显著有所增加。默认模式网络1(default mode network 1,DMN1)中的FC显著减少。此外,默认模式网络2(default mode network 2,DMN2)、默认模式网络3(default mode network 3,DMN3)、听觉网络1(auditory network 1,AN1)、执行控制网络(executive control network,ECN)和意义网络(significance network,SN)中的一部分脑区增加,而其他脑区减少。FNC分析还显示,HM组默认模式网络(default mode network,DMN)和小脑网络(cerebellar network,CER)之间的网络连接增强。结论:通过分析HM患者各脑网络内的Fc和HM患者与HCS之间的FNC,我们发现与HCs相比,HM患者在特定的脑网络之内和特定的脑网络之间,尤其是DMN和CER之间表现出明显的神经活动障碍。因此,HM患者可能在视觉、认知和运动平衡功能等方面存在障碍。
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