静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)原理与数据分析,DPABI教程


主要从两个方面介绍应用:
- 认知科学
- 脑疾病应用
静息态的时候,大脑在干什?
- 想东想西,mind wondering
- 无意识状态下的memory consolidation(记忆的巩固)

认知研究:

带有阿尔茨海默风险基因(APOE 4)的组,任务以后的静息态海马活动增加(相对于AD低风险基因组)。可以认为带有AD风险基因的组,在年轻时(尚无AD临床症状)需要更多的海马调动来完成相同的任务。

大脑疾病的应用:
- AD
- 抑郁
- 孤独症(autism spectrum disorder,ASD)
例如:
AD的ALFF显著下降
AD的FCD(Degree cntrality)显著降低,长距离更明显

AD分类
3M:multi-modal imaging多模态成像,multi-lever characterization多层次表征,multi-classifier多分类器
ALFF,ReHo,regional correlation strength区域相关强度,gray matter density灰质密度
把功能态和结构态结合运用,判断AD分型准确率89.47%(2012)
抑郁症应用

大鼠抑郁症研究:
建模:鼠妈没材料筑巢,疯狂筑巢,幼鼠缺乏关爱
幼鼠强制游泳时间减少(放弃挣扎),糖水试验,社交退缩。
大鼠与娃在一起时间减少,大鼠粗暴,小鼠尖叫增多

内侧前额叶fALFF提示受虐组早期发育更快,但后期发育停滞。(穷人孩子早当家,但后期就不行了)

用于抑郁症分型(基因,大脑活动,生理,行为,生活经验)多维度整合,得到不同的分组,未来再进行prospective replication and stratified clinical trials(前瞻性重复和分层临床试验)

抑郁症的生物类型(Biotypes)
聚类分成了四类(好像不太靠谱,但是作者画图愣是用颜色分开了?)
(思路不错,但是前面的研究都挺粗糙,样本量也小,价值不高)

我国的多中心大数据meta抑郁症研究


反刍思维状态下大脑的功能联结,与抑郁症

Aberreant intrinsic functional connectivivy in thalamocortical networks in major depressive disorder重度抑郁症丘脑皮质网络异常的内在功能连接

丘脑不同亚区做功能联结,不同亚区表现不同。
孤独症

Altered developomental trajectories in intrinsic function between defalt,salience,and executive networks in High-Functioning Autism高功能自闭症患者内在功能的发展轨迹在默认网络(defalt)、突显网络(salience)和执行控制网络(executive)之间的改变
定义这些网络的节点(上图)
分析这些节点的关系(下图)



physiological significance of R-fMRI indices:San functional metrics detect structural lesions?
R-fMRI指标的生理意义:功能指标能否检测到结构性病变(脑肿瘤)?

fALFF和ReHo发现不了,其他指标还行。