皮质下血管性认知功能损害患者脑小世界网络及动态功能分布

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,皮质下血管性认知功能损害患者脑小世界网络及动态功能分布,结 果,结 论,讨 论,背 景,方 法,背景,图理论（Graph theory）,在图理论的分析研究中，一个复杂网络，看成一个图G，应具备两个重要的组成要素：节点（node）和边（edge）在脑网络中，脑区或体素可看成节点，而脑区或体素间的结构功能连接可看成边图1.,网络,G(7,，,9)，,节点,i,的,聚集系数Cp,表示为Ci=2e(i)/k(i)k(i)-1=0.5节点,i,与,j,之间的,最短路径长度Lp,即表示为,Lij=2,背景,图,2.,“,小世界,”,网络（,1998,年,Watt,和,Strogatz),，各图中共有,N,个节点，每个节点与邻近,K,个边相连，图中记为（,N=20,K=4),小世界”网络与规则网络一样具有较高的聚集系数，同时与随机网络一样具有较短的路径长度背景,“,小世界”网络（small-world network）,标准化的,Cp,和,Lp,定义为,=C,p,/C,random,=L,p,/L,random,/,1,才认为网络具有小世界属性。

人脑是一个具有高度模态特性的“小世界”网络，同时具备：,较高的聚集系数,较短的路径长度,有利于信息的整合和分割，使脑区信息交流能够低能高效的进行,背景,图理论网络研究：,网络拓扑属性：,聚集系数（Cp）、路径长度(Lp)、效率（efficiency）、模态（Modularity）,节点拓扑属性：,度（degree）、中间中心度（betweenness centrality）,方法,（1）有患者本人或陪护提供的主观认知功能下降，MMSE评分低于正常人群2）有皮质下血管特征：局灶的较轻的神经系统体征或脑血管疾病征兆，头颅MRI上显示白质病变或腔隙性脑梗死27例SVCI患者根据认知功能损害程度进一步分为皮质下轻度认知功能损害(SMCI)组20例及皮质下血管性痴呆(SVaD)组7例S,VCI的纳入标准,方法,Control的纳入标准,22名健康受试者为来自,SVCI,患者的配偶，陪护或志愿者，他们没有任何的主观认知障碍主诉及客观评分量表,MMSE,(,Mini-Mental State Examination,)评分27分，,方法,步骤：,1）,病史采集,2）,认知功能及神经心理学评价,3）,磁共振扫描,4）数据处理,数据处理均在MATLAB 7.0平台上进行，采用SPMZ软件包及DPARSFV 软件来完成。

方法,5）静息状态脑功能网络构建,利用解剖学自动标记模板（ALL）将大脑分成90个脑区，左右半球各45个脑区（即,节点）,，计算任意两个脑区平均时间序列的Persons 相关系数，判断两个脑区间有无存在,边,6）统计学分析,（B）聚集系数,（,A）全局效率,结果,结果,（C）路径长度,（D）局部效率,结果,SVCI患者与正常对照组的模态比较明显降低的脑区,结果,（A）节点度,（B）节点中 心中间度,结果,效率,：,SVCI患者降低的效率及度的脑区主要位于额颞叶及顶叶，而增加的脑区主要位于皮质下区域，这与既往有关SVCI患者额叶-皮质下环路受累的研究也相吻合聚集系数：,额颞叶脑区聚集系数的降低导致该脑区间信息处理速度降低，这与既往有关SVCI患者皮层厚度的研究结果较为吻合路径长度：,较短的路径长度有利于空间上分离的脑区之间进行交流,也被认为是认知功能加工的基础SVCI患者路径长度在多个脑区明显增加,可能导致区域内和区域间的功能连接失常，影响了额颞叶环路信息传递，最终致认知功能损害讨论,讨论,节点度与中间中心度：,节点度和中间中心度高的脑区均可认为是网络中的枢纽（Hub），在信息的快速传递中起着重要的中介作用。

SVCI患者多个脑区节点度及,中间中心度,明显降低，如AMYG、MTG、DCG，与患者记忆、注意执行及情绪功能密切相关SVCI患者节点度增加的区域主要位于皮质下区域，如苍白球及壳核等目前认为这种节点属性的增强是对受损脑区的一种代偿讨论,模态：,模态反应了全脑局部亚结构的有效信息加工的能力理论上，较低的模态性质使机体难以适应复杂的外界环境及体内外的各种变化，本文中SVCI患者默认网络的模态属性明显降低，不利于对外界环境进行评价、监控及自省结论,SVCI患者和正常人群,脑功能网络均具有“小世界”属性；,相比正常人群，SVCI患者全脑网络和局部节点参数均有明显改变；,网络节点拓扑属性改变的脑区主要位于额颞叶及皮质下脑区，与,SVCI,患者额叶,-,皮质下环路受累的结果相吻合；,图理论在体素水平给了我们认识,SVCI,的新途径，,为了解SVCI的病理机制及观察其脑功能网络属性的改变提供了一个新视角。