老年缺血性腦卒中認知障礙患者海馬連接功能的變化及其機制

林聲造 唐少虎

(儋州市人民醫院放射科，海南 儋州 571700)

認知障礙是腦卒中后常見的功能障礙，約30%的老年腦卒中患者會發展為嚴重認知障礙〔1〕。近年來血氧水平依賴功能性磁共振成像(Bold-fMRI)已發展為成熟的功能磁共振成像技術，其可通過高時空分辨力對人腦特定區域的功能活動進行實時顯示，客觀、直接地反映人腦活動變化〔2〕。靜息態Bold-fMRI設計較為簡單且患者無須進行配合訓練，易于在臨床中實施。本次研究采用靜息態Bold-fMRI技術觀察老年腦卒中認知障礙患者海馬功能連接模式，探討其可能機制。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2015年1～12月收治的老年缺血性腦卒中認知功能障礙患者16例為研究組，其中男9例，女7例；平均年齡(65.81±5.07)歲。篩選標準：①意識清醒，病程6個月以內的初發腦梗死患者，為右利手；②符合2014年中華醫學會制定的缺血性腦卒中診治標準并經影像學檢查證實，病灶為單側基底核、放射冠區；③腦卒中引起的認知功能障礙，MoCA量表評估總得分<26分；④患者本人或直系親屬同意，簽署知情同意書。選取同期在本院常規體檢的健康老年人9例為對照組，男5例，女4例，平均年齡(64.85±6.18)歲。篩選標準：①右利手；②無腦卒中史，影像學檢查無腦白質疏松和腔隙性腦梗死；③MoCA量表得分≥26分，主要臟器功能正常，能夠配合本次研究。兩組性別構成、年齡之間差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1靜息態fMRI數據采集 使用美國 GE公司Signa HDxT 3.0T核磁共振成像系統進行靜息態功能掃描，提醒受試者檢查過程中保持清醒狀態，盡量保持身體靜止，不進行系統性思維活動。使用梯度回波成像序列獲取T2加權圖像，參數：重復時間2 500 ms、回波時間40 ms、視野250 mm×250 mm、層厚4 mm、矩陣65×65、層數28、間距1 mm。T1加權圖像具體參數：重復時間600 ms、回波時間40 ms、矩陣256×256、層數180、層厚1 mm。

1.2.2數據處理 使用靜息態 fMRI 數據分析工具包(REST)對掃描得到的圖像進行處理。首先進行預處理：去除前5個掃描時間點的圖像數據以排除機器不穩定產生的誤差并校正時間；頭動校正：去除頭動在X軸、Y軸、Z軸轉角大于2°或平動大于2 mm的數據；空間標準化：將圖像匹配到MNI標準腦空間的功能像模板。

1.2.3興趣區選擇 選取解剖自動貼標模板中兩側海馬為興趣區，以興趣區中各體素的時間序列均值為種子點的時間序列，將全腦信號、6個頭動參數、腦脊液和白質信號去除，分析種子點和各體素時間序列間的相關系數，利用Fisher z轉換公式得到z值，最終得到受試者腦功能相關圖像。

1.3統計學分析 使用SPSS16.0軟件行t檢驗。

2 結 果

2.1靜息狀態下左側海馬功能連接情況 與對照組相比，研究組患者左側海馬與右側扣帶回，額下回、枕葉、顳上回，右側海馬的連接功能均明顯減弱(P<0.05)，見表1。左側海馬與左側顳中回、額內側回、頂葉、小腦后葉、楔前葉，右側后扣帶回的連接功能均明顯增強(P<0.05)，見表2。兩組左側海馬連接功能連接模式圖，見圖1。

表1 研究組靜息狀態下左側海馬功能連接減弱情況

表2 研究組靜息狀態下左側海馬功能連接增強情況

A為海馬功能連接模式圖，B為海馬功能連接改變的腦區；紅色為功能連接增強，藍色為減弱圖1 兩組右腦左側海馬靜息狀態下功能連接模式圖和連接模式差異影像圖

2.2靜息狀態下右側海馬功能連接情況 與對照組相比，研究組患者右側海馬與右側扣帶回，左側額中回、上回、下回，顳上回、右側海馬旁回，頂下小葉的連接功能均明顯減弱(P<0.05)，見表3。右側海馬與右枕葉，顳上回，距狀溝，楔前葉，小腦后葉，額葉回的連接功能均明顯增強(P<0.05)，見表4。兩組右側海馬連接功能連接模式圖和連接模式差異影像見圖2。

表3 研究組患者靜息狀態下右側海馬功能連接減弱情況

表4 研究組靜息狀態下右側海馬功能連接增強情況

A為海馬功能連接模式圖，B為海馬功能連接改變的腦區；紅色為功能連接增強，藍色為減弱圖2 兩組左腦右側海馬靜息狀態下功能連接模式圖和連接模式差異影像圖

3 討 論

缺血性腦卒中是腦血管病變最常見的類型，病灶部位存在腦細胞水腫、壞死等病理改變，可引發腦組織結構破壞、皮質變薄、萎縮等破壞〔3〕。認知功能障礙是卒中的主要功能障礙之一，海馬是學習、記憶等認知功能的主要參與部分，本次研究選取兩側海馬為感興趣區(ROI)〔4〕。

本次研究顯示，老年腦卒中患者認知功能障礙與多個腦區連接能力降低有關，包括扣帶回、額葉、顳上回、頂下小葉等，其中扣帶回是邊緣系統的主要成分，與學習、記憶等高級活動相關；后扣帶回包括情景記憶有關的神經遞質，在短期記憶中發揮作用。額葉中、內側是大腦空間平滑半寬全高的一個主要結點，參與人對外界信息和情感的匯總、處理，情景記憶等功能，還與其他腦區相互協作，維持人腦靜息狀態下基本功能。扣帶回、顳上回、頂下小葉等為大腦空間平滑半寬全高的主要組成部分，在維持人腦基本功能中也發揮重要作用。

內側顳葉系統包括海馬及周邊區域，可與額葉、枕葉等皮質之間相互傳導信息，是人的記憶中樞。本次研究顯示，在大腦空間平滑半寬全高區域中，同時存在海馬功能連接增強和減弱的區域，可能與認知功能障礙嚴重程度及不同受損部位與神經傳導有關。腦卒中認知功能障礙患者海馬和小腦區域的連接明顯加強，可能與患者代償反應有關，同時可推測患者大腦可能存在與之相似的代償機制。距狀溝位于胼胝體后下方，可向后延伸到枕葉后端且中部和頂枕溝相互連接，存在楔回。相關研究顯示，認知障礙早期胼胝體和楔葉存在明顯萎縮，影響距狀溝區域相關功能〔5〕。結合本次研究，可認為腦卒中認知障礙患者海馬和距狀溝、楔前葉的功能連接均明顯提升，可能是腦代償機制之一。

綜上所述，腦卒中認知障礙患者靜息狀態下海馬和大腦功能連接存在異常，特別是與空間平滑半寬全高區域，同時存在功能連接減弱和增強的腦區，其中連接減弱可能是腦卒中認知障礙發生的潛在機制，而連接增強說明同時存在相應的代償性機制。

1涂秋云,楊 霞,丁斌蓉,等.缺血性腦卒中后血管性認知障礙的流行病學調查〔J〕.中國老年學雜志,2011;31(18):3576-9.

2劉 勇.動態腦電圖聯合腦干聽覺誘發電位在腦卒中患者預后評估中的應用價值〔J〕.北華大學學報(自然科學版),2014;15(6):766-8.

3姜 財.針刺結合Rehacom訓練康復方案改善腦卒中后認知功能障礙的rs-fMRI研究〔D〕.福州：福建中醫藥大學,2015.

4Angelika Dimoka.How to conduct a functional magnetic resonance(fMRI) study in social science research〔J〕.MIS Quart,2012;36(3):811-40.

5劉 軍.腦白質病變與認知障礙及胰島素抵抗的相關性〔D〕.泰安：泰山醫學院,2011.