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背景和目的随意运动的中枢控制机制在神经外科学基础研究和神经病学实践中都有着重要地位,近来对于功能性神经影像技术的要求也越来越多。以往的单光子发射计算机体层成像(SPECT)、正电子发射体层成像(PET),因为具有一定的副损伤及空间分辨率低等缺点,目前应用减少,fMRI越来越广泛的受到重视。双手协同运动是一种日常生活常见的高级运动技能,但对其中枢控制机制目前尚未研究清楚。本文利用全脑功能磁共振成像(fMRI)技术,研究参与双手协同技能的关键脑结构,并探讨执行双手任务的半球优势。方法实验对象为15例健康志愿者(男8名,女7名),年龄24~30岁,来自汕头大学在读本科学生,均根据标准量表确定为右利手,无精神病及其他病史,均签署知情同意书。实验设计采用组块设计(block design),共4个run,实验任务为两种双侧手指序列运动(双手镜面运动及双手平行运动),在每个run中任务组块(12秒)和休息组块(18秒)交替呈现,而双手镜面运动及双手平行运动这两种不同的任务也是交替呈现。被试仰卧在磁共振仪(Philips,1.5T)内,头部固定,扫描过程中,由inquisit软件编程生成的听觉提示信号由无磁性耳机传至受试者耳内,受试者根据听觉提示,以1Hz(每秒一次)的频率执行双手镜面运动或双手平行运动任务。受试者实验前均接受训练,直至能够准确地完成两种任务。扫描过程中由一位主试者站立于扫描机床旁观察并记录受试者的行为学情况。fMRI数据使用SPM进行处理。通过比较进行两种双侧手指序列运动时脑fMRI信号的不同,显示与双手协同技能相关的脑激活区。所有被试的BOLD fMRI信号变化的平均结果以伪彩色表示其激活强度,并叠加于相对应的结构像。结果实验结果显示,双手镜面运动及双手平行运动都激活了大致相同的神经网络。双手镜面运动及双手平行运动均于双侧中央前/后回区域附近均可见簇状的激活区,且激活簇互相重叠形成一较大的兴奋区,该兴奋区以初级感觉运动区(primary sensorimotor cortex,PSM)为中心,向前延伸至前运动区(premotor area,PMA),向后延伸至顶叶区(parietal lobule,PAR),该兴奋区的激活体积及激活强度均以右侧较左侧为显著。另外,右侧额叶(主要是右额中回前部及右额下回后部)、双侧颞叶缘上回、双侧辅助运动区(supplementary motor area,SMA)、小脑、脑桥、基底节均在这两种手指序列运动中得到激活。其中,左侧小脑半球的激活体积大于右侧。双侧PAR、右侧PMA、右侧额下回下部在双手平行运动激活强于双手镜面运动。没有出现双手镜面运动激活强于双手平行运动的脑区。总的来说,双手平行运动激活脑区的位置与双手镜面运动是几乎相同的,并且两种手指序列运动均在大脑皮层出现右侧优势,在小脑出现左侧优势,无论是大脑各脑区还是小脑,双手平行运动的激活体积均大于双手镜面运动。结论本实验结果表明,双侧PAR、右侧PMA、右侧额下回下部为双手协同技能相关脑区,对于右利手志愿者来说,执行双手任务更依赖于右侧大脑皮层运动区及左侧小脑。