研究目的:阿尔茨海默病(AD)是一种以痴呆为典型症状的神经系统变性疾病。轻度认知障碍(MCI）是一种介于正常老年化与痴呆之间的连续认知能力下降的临床状态，主要特点是存在主观的、客观的记忆或其他认知功能损害，但日常生活功能基本保留，没有明显的社会或职业功能的损伤。由AD所致的MCI也称为遗忘型MCI(aMCI)。AD与MCI患者认知能力损害的神经机制一直是认知神经科学研究的热点。记忆功能障碍作为AD与MCI的早期核心症状，得到心理学界、认知神经科学界的深入研究，而其他认知功能障碍，如语言、语义记忆、视空间加工、注意能力等，往往没有得到足够的重视。近年越来越多神经科学与行为学研究表明注意损伤也是痴呆患者认知损伤的早期症状。注意是人类视听信息加工的重要内容，是人脑对外界客观物体或主观意识进行准备与选择性加工的过程。人脑对客观视听知觉信息只能进行有限量信息的加工，对冗余信息必须进行过滤，选择性保留与加工对自身密切相关的信息。目前，应用行为测试与神经影像等方法，探讨AD与MCI患者注意功能障碍的神经机理方面已有一些研究。Van Dam等人采用ANT范式对遗忘性轻度认知障碍(aMCI)患者注意能力进行测试并与fMRI数据进行相关分析研究，结果发现轻度认知障碍患者警觉与定向功能与正常被试无显著差别，而执行控制能力发生异常。Sorg等人采用独立成分分析方法分析aMCI患者静息态网络，发现其静息态多重网络存在选择性变化，其背侧注意网络功能连接降低，表明其背侧注意网络功能活动存在异常。然而，尽管研究证明AD与MCI患者存在注意能力障碍，但研究手段采用行为研究居多，应用神经影像手段对注意能力的研究，多集中于单一病程与正常老年人的对比分析，未进行多时相对比分析，对于注意能力相关的功能脑区神经功能与结构异常机制尚缺乏深入剖析。本研究应用行为学测试，并结合多模态磁共振影像技术，对AD与MCI患者的注意网络的三个子系统、注意网络的功能连接模式、灰质密度变化以及血流灌注进行了研究，应用多时相对比分析以深入揭示MCI与AD患者间注意网络神经活动的差异以及这种差异与疾病病情进展的关系，从而为AD的早期诊断提供理论依据。　　研究方法:根据2011年NIA-AA制定的很可能AD和AD所致MCI诊断标准，并结合临床痴呆量表(CDR)与简易精神量表(MMSE)，在专业临床医师与心理门诊医师操作下，选取AD患者16例，MCI患者12例，正常老年人15例纳入本文研究。对所有被试分别进行注意网络行为测试、静息态脑功能成像、脑结构成像以及脑血流灌注成像研究。注意网络行为测试采用Fan等人设计的注意网络测试(ANT)范式，分别对人脑警觉（alerting）能力、定向(orienting)能力与执行控制(executive control)能力反应时进行测试，通过方差分析进行组间行为效应比较。静息态注意网络研究采用独立成分分析(ICA)方法提取出人脑背侧注意网络(DAN)与腹侧注意网络(VAN)功能连接模式，通过方差分析比较注意网络在各组间的差异，并通过多元回归分析方法研究注意网络功能连接变化与注意行为能力、年龄、受教育水平的相关性。脑结构形态研究采用基于体素的形态分析方法（VBM）在注意网络功能模式的范围内对AD与MCI患者的大脑灰质进行逐体素比较，在此基础上进行感兴趣区(ROI)分析，并利用多元线性回归方法研究注意网络内部功能退变与结构退变的耦合关系。在功能-结构成像研究的基础上，本研究还采用三维动脉自旋标记方法(3D ASL)研究各组注意网络内部脑血流灌注(CBF)情况，并应用相关分析研究网络内局部灌注及其与功能活动和结构形态相关性。　　结果:　　1、ANT行为测试结果:警觉、定向与执行控制三个子网络效应反应时在三组间均表现出显著差异。统计检验两两比较显示AD组相对于正常对照组与MCI组三个子网络效应均表现为反应时延长。而MCI组相对正常对照组表现为选择性的注意功能受损，其中警觉效应(P=0.26)与定向效应(P=0.11)未发生显著性变化，而执行控制效应发生显著退化。　　2、静息态功能成像结果:DAN网络内，与正常对照组相比，MCI与AD组患者在大脑双侧额眼区（额上回/额中回、中央前回）、顶下沟区域以及额上回内侧区域功能连接显著降低。其中在左侧额眼区MCI组功能连接要显著高于AD组。在扣带回后部以及楔前叶区域，与正常对照组相比，AD组功能连接降低，而MCI组功能连接发生升高现象。VAN网络内，AD组患者额叶皮层眶部（包括额上回/额中回眶部）和颞项联合区（顶下小叶和角回、缘上回等）区域功能连接显著降低，而MCI组患者在上述区域功能连接并未发生显著改变。　　3、脑结构成像结果:注意网络内灰质密度变化呈显著的右半球偏侧化结果，具有显著组效应的脑区主要包括右侧腹部额中回、额下回，右侧背部额中回与中央前回，此外还包括项后部皮层，如楔前叶与顶上叶部分皮质。MCI组与正常老年人群上述ROIs内灰质密度基本类似，但AD患者在上述背侧与腹侧额叶皮层区域均表现出灰质密度下降。功能-结构耦合分析显示AD患者背侧与腹侧额叶皮层灰质密度变化与注意网络功能连接变化呈正相关，而MCI患者背侧皮层灰质密度变化与功能连接变化呈反相关。　　4、脑血流灌注成像研究结果:DAN内右侧顶叶与右侧中央前回及中央后回部位血流灌注值在各组间呈渐进性降低(AD＜MCI＜NC)，VAN内右侧顶下小叶部位灌注值也呈渐进性降低，而VAN网络内额中回部位灌注值呈非渐进性变化，其中MCI灌注要高于AD与NC组，而AD组又低于其他两组(AD＜NC＜MCI)。　　结论:本研究应用行为学测试，结合基于多模态成像的磁共振技术对AD与MCI患者DAN与VAN功能连接、灰质形态以及血流灌注进行深入研究，结果表明AD与MCI患者存在不同程度的注意功能与结构损伤，反应了其注意行为障碍的基础(underlying)神经机理，主要表现为:1、AD与MCI患者表现出不同模式的行为障碍，AD表现为全网络的注意行为退变，而MCI患者表现出选择性自上而下注意障碍;2、AD与MCI患者注意网络功能连接模式也表现出不同程度失连接，AD组患者发生DAN/VAN全局网络的功能连接退变，且未发现明显的功能活动代偿性增强，而MCI组患者发生选择性DAN功能退变，这种功能模式的差异可能是注意行为能力差异的神经机制。3、AD与MCI患者注意网络灰质形态异常程度要低于功能连接异常，AD患者在右侧腹部与背部额叶皮层灰质密度出现下降，而MCI患者注意网络内灰质密度未见明显异常，甚至部分患者背侧额叶皮层灰质密度还出现一定程度的上升。4、血流灌注是神经功能活动的体现，AD与MCI注意网络内灌注均呈渐进性降低，但MCI内具有代偿性高灌注区域，而AD内未见明显代偿性增强。上述结论从不同角度论证了AD与MCI患者注意网络内不同程度的功能与结构退变，进一步揭示了患者注意行为障碍的神经机理，为AD与MCI患者诊断与认知评估提供更多的影像学证据。