研究表明遗传、文化、环境及经历等因素会影响人类的大脑和行为,并导致不同种族人群间大脑结构和功能的差异。近年的部分神经影像学研究比较了东亚人和西方人的功能性磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）结果,发现不同种族之间大脑的语言功能、视觉空间处理功能、认知功能及其他非语言的神经功能之间都存在显著差异。此外不同种族之间大脑结构也存在显著差异,研究人员利用结构成像影像学探讨了东亚人和西方人之间的大脑结构差异,发现日本人的大脑比欧洲人的大脑短但比欧洲人的大脑宽,中国人的大脑比高加索人的大脑短,但是更圆一些。但到目前为止,对东西方人脑结构及功能上可能存在的相应差异还没有得到充分的研究。人脑在结构、功能及行为等方面都存在不对称性,这一不对称性受利手、性别和年龄等因素的影响,并且这种不对称性被认为起源于进化、发育、遗传和经历等因素。目前对大脑不对称性的相关研究大多来源于西方人,而东亚人的大脑结构和功能不对称性表现仍不清楚。遗传、文化和环境暴露等条件的不同可导致两个种族在大脑结构和功能不对称性方面存在差异。因此,西方人的大脑不对称性表现并不适用于东亚人,而且东亚人和西方人在大脑结构不对称性方面的差异研究也较少。研究东亚人的大脑结构不对称性表现以及与西方人大脑不对称性表现相关的种族差异在方法学和神经认知水平上都显得尤其重要。结构MRI是评估大脑功能和行为差异的有利工具,形态计量学是研究人体脑可塑性的重要方法,大脑解剖结构的差异在功能和行为差异的产生中起着至关重要的作用。尽管有部分研究已经探索了东亚人和西方人之间大脑结构的差异,但是这两个群体大脑之间差异的具体位置和程度仍然不明确。本研究利用中国人和高加索人的高分辨率磁共振数据,通过基于表面的综合形态计量学分析方法（Surface-based Morphology,SBM）测量大脑皮质厚度、皮质体积和皮质表面积,并进行不对称性指数计算,深入探讨了中国人和高加索人大脑的整体形态及结构不对称性差异。此外,浪漫爱情作为人类普遍或接近普遍的经验影响着人类的大脑和行为,并导致不同人群间的大脑结构和功能存在差异。本研究利用静息态功能磁共振成像（Resting-state fMRI,rs-fMRI）的相关分析方法,探索了恋爱对中国青年人大脑功能连接的影响,并在中外人脑结构存在差异的基础上分析了功能上的差异。本研究分为三个部分。第一部分:中国人与高加索人大脑结构差异目的:大量的行为学实验和fMRI研究表明不同种族间大脑功能存在差异,但结构上可能存在的相应差异还没有得到充分的研究。到目前为止,只有少数的神经影像学研究探讨了东亚人和西方人之间的大脑结构差异,但这两个群体间大脑存在差异的具体位置和程度仍不明确。本研究旨在通过基于表面的形态计量学分析方法,计算中国人和高加索人的大脑皮质表面积、皮质厚度和皮质体积的相关数据并进行比较,深入且较全面地探究中国人与高加索人大脑解剖结构的形态计量学差异。材料和方法:本研究纳入45例（年龄23.51±1.14岁,文化程度15.84±0.37年）右利手中国健康男性青年志愿者作为研究对象,通过西门子3.0T Skyra MRI扫描仪（Siemens AG,Erlangen,德国）利用32通道头部线圈进行3D T1加权MR图像数据扫描采集。从人类连接组计划项目数据集（Human connectome project,HCP）中挑选了 45例性别和教育水平（15.53±1.06年）与中国男性志愿者相匹配的健康高加索人（年龄=25.87±2.20岁）的3D T1加权MR图像数据。应用FreeSurfer软件计算大脑的皮质表面积、皮质厚度和皮质体积,利用SurfStat软件进行统计分析,比较中国人和高加索人的大脑结构形态计量学差异,并利用基于体素水平的形态学测量方法（voxel-based morphometry,VBM）分析了中国人和高加索人的大脑灰质密度和体积特征的差异。结果:我们对每组人群的多个大脑结构特征进行了较全面的SBM和VBM计算分析,研究发现在包括额叶、颞叶、顶叶、枕叶、岛叶和扣带回的多个脑区,中国人和高加索人的大脑皮质厚度、皮质体积、皮质表面积和灰质密度均具有显著差异。与高加索人相比,中国人在颞叶和扣带回的大脑结构特征更强,额叶和顶叶的结构特征更小。结论:本研究对中国人和高加索人的大脑结构进行了较全面的基于表面的形态计量学测量分析,并在额叶、颞叶、顶叶、枕叶和岛叶以及扣带回皮层的皮质厚度、皮质体积和皮质表面积方面发现了较为一致的显著性差异。这些发现系统地揭示了中国男性青年和高加索男性青年之间的大脑结构差异,并为这两个种族群体的行为学和功能差异提供了新的神经解剖学见解。第二部分:中国人与高加索人大脑结构不对称性差异目的:人脑在结构、功能及行为等方面都存在不对称性,这一不对称性受利手、性别和年龄等因素的影响,并且这种不对称性被认为起源于进化、发育、遗传和经历等因素。近年来,随着磁共振成像处理技术在图像配准和结构自动分割方面的发展,大脑不对称性方面的研究得到广泛开展,可从大脑结构测量方面探讨脑区或半球差异,从而揭示功能性偏侧化的解剖学关联。然而,目前的这些研究大多集中于单一的脑形态学测量指标,并且对大脑不对称性的相关研究大多来源于西方人,而东亚人的大脑结构和功能不对称性表现仍不清楚。遗传、文化和环境暴露等条件的差异可导致两个种族人群在大脑结构和功能不对称性方面存在差异。研究东亚人的大脑结构不对称性表现以及与西方人大脑不对称性表现相关的种族差异在方法学和神经认知水平上都具有重要价值。在本研究中,我们利用基于表面的形态计量学分析方法（SBM）测量大脑皮质厚度、皮质表面积和皮质体积的不对称性指数,探讨了中国人大脑结构不对称性的具体表现,并比较了年龄和受教育程度相匹配的中国男性青年和高加索男性青年在大脑结构不对称性方面存在的种族差异。材料和方法:本研究纳入45例（年龄23.51±1.14岁,文化程度15.84±0.37年）右利手中国健康男性志愿者作为研究对象,通过西门子3.0T Skyra MRI扫描仪（Siemens AG,Erlangen,德国）利用32通道头部线圈进行3D T1加权MR图像数据扫描采集。并从人类连接组计划项目数据集（HCP）中挑选了 45名性别和教育水平（15.53±1.06年）与中国男性志愿者相匹配的健康高加索人（年龄=25.87±2.20岁）的3DT1加权MR图像数据。应用FreeSurfer软件计算大脑的皮质表面积、皮质厚度和皮质体积,并利用SurfStat软件进行统计分析,计算每个大脑皮质特征（即皮质体积、皮质表面积和皮质厚度）的不对称性指数（asymmetries index,AI）,比较中国人和高加索人的大脑结构不对称性差异。结果:中国人在颞叶、额叶、顶叶、枕叶、岛叶和扣带回等多个脑区的三种大脑形态学测量指标上均表现出半球不对称性。此外,我们还发现,中国人和高加索人表现出不同的大脑不对称性模式,与高加索人相比,中国人在额叶、颞叶、枕叶和岛叶的大脑结构不对称性偏侧化程度较大,在顶叶和扣带回的大脑结构不对称性偏侧化程度较小。结论:本研究系统性地揭示了右利手的中国男性青年和高加索男性青年在大脑皮质表面积、皮质厚度和皮质体积上的不对称性模式,并进一步揭示了中外人脑在额叶、颞叶、枕叶、顶叶和岛叶以及扣带回等大脑结构不对称性表现模式上存在的种族差异。本研究有助于更好地理解中国人和高加索人之间的大脑结构和功能不对称性表现,并为研究认知和神经精神障碍等疾病中的异常大脑不对称性模式提供了基础。此外,不同种族之间表现出的显著大脑不对称性模式差异也有助于创建和使用特定种族的脑模板和脑图谱。第三部分:恋爱对中国人大脑功能连接的影响目的:浪漫爱情作为人类普遍或接近普遍的经验影响着人类的大脑和行为,并导致不同人群间的大脑结构和功能存在差异。关于浪漫爱情的神经影像学研究已经探索了早期、强烈的浪漫爱情以及长期的浪漫爱情,研究对象涉及到中国人、日本人、美国人和英国人。与此同时,许多心理学家研究了恋爱关系中的性别差异,发现恋爱中的神经生物学系统在一定程度上存在性别差异,男性和女性恋人在很多方面存在不同。恋爱作为青年人中一项较为普遍的重要经历,在一定程度上影响他们的大脑、心理及行为。考虑到浪漫爱情对大脑的影响是一个动态过程并且存在性别差异,我们选择了恋爱关系维持的长度和性别作为青年志愿者的两个标准,利用rs-fMRI功能连接分析的方法,计算局部一致性（Regional Homogeneity,ReHo）、度中心（degree centrality,DC）、低频幅度（Amplitude of Low Frequency Fluctuation,ALFF）、低频波动的分数振幅（fractional Amplitude of Low Frequency Fluctuation,fALFF）和功能连接（Functional Connectivity,FC）等指标,分析中国青年人恋爱组和单身组大脑功能连接方面的差异,探索中国青年人参与恋爱的相关脑区及恋爱对大脑功能连接的影响,并在中外人脑结构存在差异的基础上分析了功能上的差异。材料和方法:通过山东大学齐鲁医学院的断层影像解剖学研究中心招募了 119例健康右利手中国青年大学生志愿者。根据他们的情感经历分成四组:（1）女性恋爱组（female love group,FL,N=30,年龄21.80±1.54岁）,是指正处于恋爱阶段并且恋爱时间在1年以上的女性;（2）男性恋爱组（male love group,ML,N=30,年龄为21.30±1.82岁）,即正处于恋爱阶段并且恋爱时间在1年以上的男性;（3）女性单身组（female single group,FS,N=30,年龄21.81±1.60岁）,主要由一直单身从未恋爱过的女性组成;（4）男性单身组（male single group,MS,N=29,年龄21.09±1.70岁）,包括一直单身从未恋爱过的男性。通过SIMENSE 3.0T Skyra MRI扫描仪采集高分辨率3D TI结构以及rs-fMRI图像数据,利用DPARSF、SPM8、REST、VBM等软件对收集到的磁共振数据进行处理分析,计算相关指标,女性恋爱组为实验组,与作为对照组的女性单身组进行比较;男性恋爱组为实验组,与作为对照组的男性单身组进行比较。结果:我们使用功能连接分析的方法,探索了中国青年人恋爱组与单身组大脑激活脑区的差异和相应的功能改变。结果显示,与FS组相比,FL组左侧舌回的DC、ALFF、fALFF、ReHo值显著降低,而左侧楔前叶的fALFF、ALFF、ReHo值显著升高;全脑功能连接分析显示,与FS组相比,FL组左侧舌回与颞上回、顶叶、岛叶、扣带回和楔叶的功能连通性下降;左侧楔前叶与左侧枕下回和枕中回之间的功能连接增强。ML组与MS组间无显著差异。考虑到恋爱中的神经生物学系统在一定程度上与性别有关,男性和女性情侣在很多方面存在差异,我们推测男性可能在更长时间的恋爱关系中会对大脑结构功能产生显著影响。结论:综上所述,我们研究了恋爱对中国青年人大脑功能连接的影响。这些结果通过调查爱情的内在大脑活动,阐明了爱情的潜在神经生理机制和生物学基础,为理解有异常恋爱关系,如依恋焦虑和强迫症的患者的大脑功能提供了基础,也为未来的研究提供了有用的方向。