功能MRI研究意識障礙進展

歐陽烽，陳 曄，尹明雪，王 博，曾獻軍

(南昌大學第一附屬醫院影像科，江西 南昌 330006)

人類意識包括覺醒狀態和意識內容；覺醒與投射到丘腦和皮層神經元的上行網狀激活系統有關，而意識則主要取決于丘腦、大腦皮層及其連接的功能完整性。腦網絡指大腦內不同皮質區域通過結構或功能連接而形成的網絡模式[1]，按其靜息態下內在活動程度可分為不同神經網絡。意識障礙(disorders of consciousness, DOC)包括最低意識狀態(minimally conscious state, MCS)、無反應性覺醒狀態綜合征/植物狀態(unresponsive wakefulness syndrome/vegetative state, UWS/VS)及昏迷[2]，以維持覺醒和意識的神經網絡中斷為其特征性表現[3]，或亦為意識受損的潛在神經生物學機制[4]。

目前對于DOC的具體病理生理學機制仍未完全明了，主要原因在于缺乏能夠客觀反映其腦網絡機制演變過程的神經成像方法。臨床行為評分量表、CT及MRI等可提供DOC相關信息，而PET/CT、功能MRI(functional MRI, fMRI)、腦電圖(electroencephalogram, EEG)和經顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)等處于探索中的神經成像技術可彌補其不足[5]。本文就fMRI研究DOC進展進行綜述。

1 DOC腦網絡fMRI表現

fMRI技術興起于20世紀90年代，通過建立神經血管耦合機制可產生血氧水平依賴(blood oxygenation level dependent, BOLD)信號，以反映大腦內在功能活動，目前主要用于探索認知及精神疾病。人腦主要通過多個高效而精細的區域網絡模式控制意識運行，主要包括視覺網絡(visual network, VIN)、聽覺網絡(auditory network, AUN)、執行控制網絡(executive control network, ECN)和軀體運動網絡(somatic motor network, SMN)等[6]。以往多基于腦功能網絡的組織結構劃分腦網絡區域，較少考慮腦區功能狀態的影響，且相關研究多進行組間分析，個體間的差異常被忽略。近年JI等[7]采用fMRI，基于皮質網絡組織的神經生物學原理進行多模態全腦網絡分割，在一定程度上彌補了既往分割方式的不足。……