静息态功能磁共振默认网络与精神、神经类疾病心身医学中心张耀尹2016.2.29器质性vs功能性疾病之争•你娃娃是神经病?精神病?•癫痫是?脑梗塞?•抑郁症是?精神分裂症是?•结构/还是功能变化?(工作就是聊天,主观性。。。)脑科学计划•新技术:磁共振、PET、SPECT。。。•活体、无创(神经解剖、神经功能、神经生理、神经生化等变化)•脑科学计划:美国、欧洲、中国脑计划(阿波罗登月)功能性磁共振成像(fMRI)•功能性磁共振成像(fMRI)原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。•即:功能磁共振成像(fMRI)关注脑区激活(activation),即大脑活动增加。静息态功能磁共振成像•静息态功能磁共振成像(rs-fMRI):即被试者在保持清醒的休息状态下进行磁共振扫描,不需要完成特定的任务,只需完全放松,闭眼、平静呼吸、尽量保持头部静止不动,避免任何系统性的思维活动。人脑结构和功能网络构建流程大脑网络类型大脑网络分类定义•大脑结构性网络:实体解剖/核磁影像的方法•大脑功能性网络:描述皮层神经网络各节点之间的统计性连接关系,是一种无向网络,该网络的构建基于相位同步分析和互相关联等方法,利用EEG、MEG、fMRI等信号来构建。•大脑效用性网络:描述皮层神经网络各节点之间的相互影响或信息流向,此为有向网络。目前常见大脑功能网络•感知皮层系统(sensorcortexsystems):视觉网络(Visualnetwork:VIN)、感觉运动网络(sensorimotornetwork:SEN)、听觉网络(auditorynetwork:AUN)、小脑网络(cerebellumnetwork:CEN)。••联合皮层系统(task-positivesystems):背侧注意网络(dorsalattentionnetwork:DAN)、腹侧注意网络(ventralattentionnetwork:VAN)和突显网络(saliencenetwork:SAN)、左额顶网络(leftfrontoparietalnetwork:LFP)、右额顶网络(leftfrontoparietalnetwork:RFP)、执行控制网络(executivecontrolnetwork,ECN)和默认模式网络(DMN)。••伪迹系统(Artifact):脑室(Ventricles)、白质(Whitematter)、头动(Motion-relatedartifact)、脑外区域(Extra-cerebralspace)。血氧水平依赖信号--多个脑区表现出同步振荡的特性。目前常见大脑功能网络默认网络(DMN)•默认网络是大脑在费任务态时活跃的网络,其特征是以低于0.1Hz低速率的相关神经元振荡。•Thedefaultmodenetwork(DMN)isanetworkofbrainregionsthatareactivewhenthebrainisatrest,whichischaracterizedbycoherentneuronaloscillationsataratelowerthan0.1Hz.默认网络(DMN)主要脑区•内侧前额叶皮层(medialprefrontalcortex:mPFC)、扣带回前部(ACC)、后扣带回(posteriorcingulatecortex,PCC)与楔前叶(precuneus),及两侧顶内、外、下小叶(angulargyrus),andITC等。默认网络的功能•自发认知功能(spontaneouscognition)①心智能力(mentalizing),指的是对他人信念和意图的推测和思考。Eg:蒋主任:路边的野花②心理时间旅行是一种意识到(beawareof)过去和未来的心智能力。比如说:《十年》③心智游移(mindwandering):午饭④白日梦(daydreaming)•外部环境监控功能(monitoringtheenvironment)-警戒假设哨兵(探索状态/警觉)个体的适应性行为解释注意网络与默认网络(“专注当下任务”vs“走神”)•默认网络与任务导向及独立均有关,当任务进行需要集中注意的仸务时活动降低,没有任务时,维持低水平地广泛地对外部环境的监控DMN活动与精神、神经类疾病•抑郁症•精神分裂症•阿尔兹海默病/轻度认知障碍•癫痫…………默认网络(DMN)研究的应用价值①测量快捷、容易;②其功能与人类意识经验的核心斱面有关。比如:昏迷病人:意识状态,阿尔兹海默病人:认知能力;③精神分裂症,抑郁,阿尔兹海默病等精神类疾病中功能失调--疾病的严重程度、临床治疗。④预测和检验治疗效果⑤在正常人群中预测作用:预测工作记忆成绩DMN研究未来的发展与展望①个体发展与种系发展:从不完善到完善再到退化直至消失的过程,when?②与个体心理发展的关系?弗洛伊德ego③人类VS动物的相同点和不同点?④两个功能理论解释完善?⑤与注意网络、视觉网络等关系?⑥仸务态和静息态的关系?两种状态下的变?⑦默认网络与相关疾病的关系。(阿尔兹海默病,抑郁症,创伤后应激障碍,自闭症,注意缺陷多动障碍,精神分裂症……)谢谢!