老年缺血性脑卒中认知障碍患者海马连接功能的变化及其机制

林声造 唐少虎

(儋州市人民医院放射科，海南 儋州 571700)

认知障碍是脑卒中后常见的功能障碍，约30%的老年脑卒中患者会发展为严重认知障碍〔1〕。近年来血氧水平依赖功能性磁共振成像(Bold-fMRI)已发展为成熟的功能磁共振成像技术，其可通过高时空分辨力对人脑特定区域的功能活动进行实时显示，客观、直接地反映人脑活动变化〔2〕。静息态Bold-fMRI设计较为简单且患者无须进行配合训练，易于在临床中实施。本次研究采用静息态Bold-fMRI技术观察老年脑卒中认知障碍患者海马功能连接模式，探讨其可能机制。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2015年1～12月收治的老年缺血性脑卒中认知功能障碍患者16例为研究组，其中男9例，女7例；平均年龄(65.81±5.07)岁。筛选标准：①意识清醒，病程6个月以内的初发脑梗死患者，为右利手；②符合2014年中华医学会制定的缺血性脑卒中诊治标准并经影像学检查证实，病灶为单侧基底核、放射冠区；③脑卒中引起的认知功能障碍，MoCA量表评估总得分<26分；④患者本人或直系亲属同意，签署知情同意书。选取同期在本院常规体检的健康老年人9例为对照组，男5例，女4例，平均年龄(64.85±6.18)岁。筛选标准：①右利手；②无脑卒中史，影像学检查无脑白质疏松和腔隙性脑梗死；③MoCA量表得分≥26分，主要脏器功能正常，能够配合本次研究。两组性别构成、年龄之间差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1静息态fMRI数据采集 使用美国 GE公司Signa HDxT 3.0T核磁共振成像系统进行静息态功能扫描，提醒受试者检查过程中保持清醒状态，尽量保持身体静止，不进行系统性思维活动。使用梯度回波成像序列获取T2加权图像，参数：重复时间2 500 ms、回波时间40 ms、视野250 mm×250 mm、层厚4 mm、矩阵65×65、层数28、间距1 mm。T1加权图像具体参数：重复时间600 ms、回波时间40 ms、矩阵256×256、层数180、层厚1 mm。

1.2.2数据处理 使用静息态 fMRI 数据分析工具包(REST)对扫描得到的图像进行处理。首先进行预处理：去除前5个扫描时间点的图像数据以排除机器不稳定产生的误差并校正时间；头动校正：去除头动在X轴、Y轴、Z轴转角大于2°或平动大于2 mm的数据；空间标准化：将图像匹配到MNI标准脑空间的功能像模板。

1.2.3兴趣区选择 选取解剖自动贴标模板中两侧海马为兴趣区，以兴趣区中各体素的时间序列均值为种子点的时间序列，将全脑信号、6个头动参数、脑脊液和白质信号去除，分析种子点和各体素时间序列间的相关系数，利用Fisher z转换公式得到z值，最终得到受试者脑功能相关图像。

1.3统计学分析 使用SPSS16.0软件行t检验。

2 结 果

2.1静息状态下左侧海马功能连接情况 与对照组相比，研究组患者左侧海马与右侧扣带回，额下回、枕叶、颞上回，右侧海马的连接功能均明显减弱(P<0.05)，见表1。左侧海马与左侧颞中回、额内侧回、顶叶、小脑后叶、楔前叶，右侧后扣带回的连接功能均明显增强(P<0.05)，见表2。两组左侧海马连接功能连接模式图，见图1。

表1 研究组静息状态下左侧海马功能连接减弱情况

表2 研究组静息状态下左侧海马功能连接增强情况

A为海马功能连接模式图，B为海马功能连接改变的脑区；红色为功能连接增强，蓝色为减弱图1 两组右脑左侧海马静息状态下功能连接模式图和连接模式差异影像图

2.2静息状态下右侧海马功能连接情况 与对照组相比，研究组患者右侧海马与右侧扣带回，左侧额中回、上回、下回，颞上回、右侧海马旁回，顶下小叶的连接功能均明显减弱(P<0.05)，见表3。右侧海马与右枕叶，颞上回，距状沟，楔前叶，小脑后叶，额叶回的连接功能均明显增强(P<0.05)，见表4。两组右侧海马连接功能连接模式图和连接模式差异影像见图2。

表3 研究组患者静息状态下右侧海马功能连接减弱情况

表4 研究组静息状态下右侧海马功能连接增强情况

A为海马功能连接模式图，B为海马功能连接改变的脑区；红色为功能连接增强，蓝色为减弱图2 两组左脑右侧海马静息状态下功能连接模式图和连接模式差异影像图

3 讨 论

缺血性脑卒中是脑血管病变最常见的类型，病灶部位存在脑细胞水肿、坏死等病理改变，可引发脑组织结构破坏、皮质变薄、萎缩等破坏〔3〕。认知功能障碍是卒中的主要功能障碍之一，海马是学习、记忆等认知功能的主要参与部分，本次研究选取两侧海马为感兴趣区(ROI)〔4〕。

本次研究显示，老年脑卒中患者认知功能障碍与多个脑区连接能力降低有关，包括扣带回、额叶、颞上回、顶下小叶等，其中扣带回是边缘系统的主要成分，与学习、记忆等高级活动相关；后扣带回包括情景记忆有关的神经递质，在短期记忆中发挥作用。额叶中、内侧是大脑空间平滑半宽全高的一个主要结点，参与人对外界信息和情感的汇总、处理，情景记忆等功能，还与其他脑区相互协作，维持人脑静息状态下基本功能。扣带回、颞上回、顶下小叶等为大脑空间平滑半宽全高的主要组成部分，在维持人脑基本功能中也发挥重要作用。

内侧颞叶系统包括海马及周边区域，可与额叶、枕叶等皮质之间相互传导信息，是人的记忆中枢。本次研究显示，在大脑空间平滑半宽全高区域中，同时存在海马功能连接增强和减弱的区域，可能与认知功能障碍严重程度及不同受损部位与神经传导有关。脑卒中认知功能障碍患者海马和小脑区域的连接明显加强，可能与患者代偿反应有关，同时可推测患者大脑可能存在与之相似的代偿机制。距状沟位于胼胝体后下方，可向后延伸到枕叶后端且中部和顶枕沟相互连接，存在楔回。相关研究显示，认知障碍早期胼胝体和楔叶存在明显萎缩，影响距状沟区域相关功能〔5〕。结合本次研究，可认为脑卒中认知障碍患者海马和距状沟、楔前叶的功能连接均明显提升，可能是脑代偿机制之一。

综上所述，脑卒中认知障碍患者静息状态下海马和大脑功能连接存在异常，特别是与空间平滑半宽全高区域，同时存在功能连接减弱和增强的脑区，其中连接减弱可能是脑卒中认知障碍发生的潜在机制，而连接增强说明同时存在相应的代偿性机制。

1涂秋云,杨 霞,丁斌蓉,等.缺血性脑卒中后血管性认知障碍的流行病学调查〔J〕.中国老年学杂志,2011;31(18):3576-9.

2刘 勇.动态脑电图联合脑干听觉诱发电位在脑卒中患者预后评估中的应用价值〔J〕.北华大学学报(自然科学版),2014;15(6):766-8.

3姜 财.针刺结合Rehacom训练康复方案改善脑卒中后认知功能障碍的rs-fMRI研究〔D〕.福州：福建中医药大学,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刘 军.脑白质病变与认知障碍及胰岛素抵抗的相关性〔D〕.泰安：泰山医学院,2011.