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第一部分:海洛因依赖者静息态低频振幅研究目的:海洛因成瘾者强迫性用药模式的形成与脑内神经元活动异常有关,而这种异常是成瘾相关大脑神经环路异常的基础,以往关于药物成瘾方面静息态磁共振成像主要集中于功能连接研究,但是对于静息态下海洛因引发的大脑局部神经元自发活动变化还不清楚。本研究运用低频振幅(Amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)的方法研究静息态下海洛因依赖者大脑局部神经元活动变化的特点,并且观察海洛因吸食情况与脑ALFF的相互关系,为进一步探讨药物成瘾相关神经生物学机制奠定基础。方法:严格执行纳入及排除标准,招募17例海洛因依赖者(Heroin Dependents,HD)和15例健康被试(Normal Controls,NC),匹配两组间的性别、年龄及受教育程度。使用3.0T磁共振扫描仪进行静息态f MRI数据采集,采用REST和DPARSF软件进行数据处理,获得所有被试在静息状态下ALFF激活图,使用两样本t检验方法比较两组之间的低频振幅差异;随后将海洛因组与正常对照组之间比较产生差异的各个脑区分别作为感兴趣区。在海洛因组内,运用偏相关方法分别分析上述各个感兴趣区ALFF值与使用海洛因总时间、总量及每日使用量之间的相关关系。结果:与健康被试相比,海洛因依赖者左侧小脑半球、左侧枕上回、左侧颞上回ALFF值增加,右侧尾状核头部、右侧前扣带回、右侧额中上回ALFF值减少(P<0.01,Alpha Sim校正,T=2.7633,cluster>16);控制年龄、受教育程度、每日吸烟量后,右侧尾状核头ALFF值与使用海洛因总时间及每日剂量呈负相关关系(r=-0.642,P=0.010;r=-0.817,P<0.001)。结论:长期使用海洛因导致大脑广泛皮质及皮层下结构的ALFF值改变,这是一种适应性反应,主要与成瘾过程中的刺激-反应的强化及小脑的抑制性控制和决策行为中的补偿作用有关,且ALFF值变化与海洛因使用特点存在相关性。第二部分:海洛因依赖者静息态前额-纹状体和前额-小脑环路的改变:功能连接的研究目的:前期研究发现静息态下长期使用海洛因造成局部神经元自主活动的ALFF值变化,而这种异常是成瘾的相关大脑神经环路异常的基础,本研究采用上述结果中的异常脑区为感兴趣区,使用功能连接(Functional Connectivity,FC)方法进一步观察局部神经活动破坏和其功能组织模式之间的关系。资料与方法:被试情况同实验一。以上述两组间ALFF比较产生差异的脑区为感兴趣区(Region of Interest,ROI),以直径为6mm画圆做全脑的功能连接;比较海洛因依赖者与正常组间功能连接的差异。结果:与健康被试相比,HD患者右侧尾状核与右侧颞上回、双侧额中回、右侧额上回及左侧角回功能连接度降低。相反,右侧尾状核与右侧小脑功能连接度增强。HD患者右背侧前扣带回与右侧舌回、双侧额下回、右侧顶下小叶功能连接增强。(P<0.01,Alpha Sim校正,cluster>16)。结论:慢性海洛因使用者ALFF减少的脑区伴随着基线水平大脑功能连接的失调;前额-纹状体环路和前额-小脑环路功能失调,发现了海洛因成瘾相关机制的新的关键点。