研究背景记忆损害是认知功能障碍疾病的首发症状之一,多是神经精神疾病的一个内在表型。记忆功能下降对个体生理、心理及社会功能造成严重损害。海马是记忆的关键脑区,海马与皮层间的动态功能连接是记忆的关键。然而尽管近年来人们对记忆功能下降及相关神经精神疾病的认识有所提高,多数患者仍处于想改善认知记忆功能但无法有效早期保护认知记忆功能或遏制记忆进一步下降的窘境。究其原因,一方面是因为记忆很复杂型记忆中海马功能的差别,分析可能的神经功能网络基础,掌握不同记忆磁共振。在认知心理学领域,记忆可以按照时间或内容进行分类,不同类别和阶段的记忆常并行工作,在实践中不容易被完全隔离,这就极大地增加了行为认知学测评特定某方面记忆功能的难度。另一方面,神经影像学研究表明不同的记忆系统涉及不同的脑区,但不同记忆功能相关的神经功能机制仍然有待研究,个体水平的海马功能差异也缺乏评估。因此,寻找不同类海马影像学特征,是磁共振记忆脑影像学研究领域迫切需要解决的重要问题。针对这两方面的问题,本研究拟采用静息态功能磁共振成像和标准化的认知心理测评开展记忆功能相关的海马神经影像学研究,(1)探讨数据驱动功能分割前后海马的方法,评估模板的稳定性;(2)进一步了解海马神经网络的模式特征;(3)深入理解海马与不同记忆之间可能存在的内在联系,为我们研究不同的记忆损害引起的认知功能障碍疾病,理解例如阿尔兹海默氏病、语义性痴呆、帕金森病等神经退行性疾病不同的进展模式提供新线索。方法实验一:纳入100名健康青年人(年龄19-29岁),采集每位被试的高分辨率脑结构磁共振和静息态功能磁共振图像,采用功能分割的方法对两侧海马进行前后区分割,得到前后海马的平均模板。评估功能分割方法得到的模板可重复性。实验二:纳入100名健康青年人(年龄19-29岁),采集每位被试的高分辨率脑结构磁共振和静息态功能磁共振图像,使用实验一得到的功能分割前后海马的平均模板,计算前海马及后海马神经网络内的海马与皮层脑区间的功能连接强度,比较左右大脑半球间的前后海马神经功能网络的差异。实验三:纳入100名健康青年人(年龄19-29岁),使用标准化的认知记忆功能测评量表评估每位被试的语言和视觉记忆功能,包括加利福尼亚语言学习测试第二版(CVLT-Ⅱ;Delis,Kramer,Kaplan,&Ober,2000)和 Rey Osterrieth 复杂图形(ROCF)。利用每位被试的静息态功能磁共振成像,基于神经网络及种子点的功能连接分析,检测不同类型记忆相关的海马及皮层脑区之间的功能连接强度,鉴别不同记忆过程中的海马神经网络功能的作用。结果实验一:在左右两个脑半球内,基于体素相关分析进行海马功能分割,得到前海马体积均较后海马体积小。并且,根据DICE系数,这种数据驱动的功能分割前后海马的方法重复性较好。实验二:在两侧前后海马记忆功能神经网络内,前海马与内嗅皮层,后海马与海马旁回的静息态功能连接最强。后海马静息态神经功能网络具有半球偏侧性,具体表现为:左侧后海马和舌回、后扣带回之间的静息态功能连接比右半球强(配对t检验,p<0.001);右侧后海马和丘脑之间的静息态功能连接比左半球强(配对t检验,p<0.001)。前海马静息态神经功能网络左右半球间无显著差异。实验三:基于前后海马神经网络分析及种子点的功能连接分析均发现:只有后海马神经网络与语言记忆相关,而前后海马神经网络均与视觉记忆相关。前后海马神经网络分析显示:左侧后海马和海马旁回的功能连接与语言记忆的即刻自由回忆呈正相关(r=0.223,p=0.029)。左侧后海马和后扣带回的功能连接与视觉记忆的即刻自由回忆呈负相关(r=-0.217,p=0.034)。左侧前海马和颞极的功能连接与视觉记忆的延迟自由回忆呈负相关(r=-0.228,p=0.025)。种子点的功能连接分析显示:左侧后海马和颞叶内侧的功能连接与语言记忆的短时延迟自由回忆呈负相关(r=-0.39309,t=-4.179,cluster size=29)。左侧后海马和额上回的功能连接与视觉记忆的即刻回忆呈负相关(r=-0.41596,t=-4.4583,cluster size=17)。左侧前海马和额中回的功能连接与视觉记忆的即刻回忆呈负相关(r=-0.38257,t=-4.0359,cluster size=17)。结论我们的发现表明(1)采用体素相关性分析可以对左右两侧海马进行功能分割,该分割方法具有较高的准确度和稳定性;(2)前后海马在功能上与不同皮层脑区相关,属于不同的神经功能网络,而这种前后海马神经网络之间存在两侧半球的不对称性,后海马神经网络的偏侧性更明显;(3)前后海马及前后海马神经功能网络在不同类型的记忆中起着不同的作用;前后海马这种在记忆功能中分离又整合的功能差别,揭示了不同类型记忆磁共振海马影像学特征,为记忆早期损伤、记忆网络重塑和代偿的神经机制研究提供影像学依据。