发现】 心理所合作研究发现轻度认知损伤病人皮层功能连接异常

2017-06-01 15:04:34 浏览18 作者左西年研究组

轻度认知损伤(mild cognitive impairment, MCI)被认为是正常老化到阿尔茨海默病之间的一种转换状态,超过一半的MCI会在5年内转为阿尔茨海默病。

由于阿尔茨海默病是一种不可逆的神经退行性疾病,研究人员希望通过对MCI群体前临床痴呆阶段的研究,深入了解阿尔茨海默病的发病机制。前人研究提出了MCI的脑功能失连接假说,并发现其大脑局部(local)和长程(remote)功能连接均存在异常。然而,尚未有研究在同一批MCI病人上探讨距离相关的局部至长程的功能连接异常模式。 


 

中国科学院行为科学重点实验室左西年研究组李会杰副研究员及其硕士研究生张一文与宣武医院开展合作,对遗忘型MCI病人大脑皮层距离相关的局部至长程功能连接异常模式进行研究。


 

他们首先使用基于皮层的局部功能一致性算法(2dReHo)对遗忘型MCI病人局部功能一致性异常进行研究,在此基础上使用组间差异显著的脑区为种子点,采用种子点功能连接的方法进一步对遗忘型MCI病人的全脑长程功能连接异常进行探讨。


 

研究发现,遗忘型MCI病人局部连接下降的脑区主要位于右脑后扣带回(默认网络),而局部连接上升的脑区主要位于左脑前中央回和左脑后中央沟(感知运动网络)(图1C);长程功能连接的结果表明,遗忘型MCI病人在右脑后扣带回与左脑后扣带回/楔前叶长程功能连接下降,而右脑后扣带回与左脑前中央回和双侧中央沟长程功能连接上升(图2C)。


 

研究同时发现,局部连接异常与长程功能连接异常之间存在显著的共变关系,且这一共变关系在遗忘型MCI病人与健康对照组中,呈现显著分离(图3)。由此发现遗忘型MCI病人长程功能连接增强与长时记忆存在显著的正相关(图4)。此研究发现的距离相关的遗忘型MCI功能连接异常模式对深入了解病理老化的发病机制具有重要意义。 

    

 

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  图1. aMCI病人局部功能连接(2dReHo)异常 

  

 

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  图2. aMCI病人局部相关的长程功能连接异常 

    

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  图3. 局部与长程功能连接共变关系 

    

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  图4. 长程功能连接与长时记忆的相关 

    

该研究受科技部973课题(2015CB351702)、中国科学院青年创新促进会(2016084)、国家自然基金委员会和北京市科学技术委员会资助。 

该研究已经在线发表于Neurobiology of Aging期刊。 


 

论文信息


Yi-Wen Zhang#, Zhi-Lian Zhao#, Zhi-Gang Qi, Yang Hu, Yin-Shan Wang, Can Sheng, Yu Sun, Xiao-Ni Wang, Li-Li Jiang, Chao-Gan Yan, Kun-Cheng Li*, Hui-Jie Li*, Xi-Nian Zuo. Local-to-remote cortical connectivity in amnestic mild cognitive impairment. 2017. Neurobiology of Aging.  

https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2017.04.016