摘要背景:长期饮酒会导致大脑产生多种形态和代谢影响,可使用 MRI 定量评估这些影响,以确定长期酗酒的影响。目的和目标:1. 在 MRI 上评估酗酒男性的大脑退行性变化。2. 将结果与年龄匹配的对照进行形态测量比较。方法:选择 50 名根据 DSM 5 标准确定的酒精使用障碍患者和 50 名年龄匹配的对照,并使用 MRI 检查。使用适当的统计分析工具比较形态测量结果。结果:比较酗酒患者大脑中的各种形态测量参数,发现以下方面存在高度显著差异(p<0.001):第三脑室宽度、大脑半球间裂宽度、脑桥 AP 直径、第四脑室高度、第四脑室宽度、膝部、胼胝体压部和胼胝体部,表明它们在定量分析酗酒相关脑萎缩中起着关键作用。这些参数在饮酒时间最长的依赖性脑萎缩组中也发生了最大的变化。根据饮酒类型划分的亚组对这些参数的比较研究表明,最显著的实质萎缩变化发生在饮用 Desi Daru 的患者亚组中。研究中观察到的最常见的代谢紊乱是肝性脑病,其他包括韦尼克脑病、Marchiafava Bignami 和渗透性髓鞘病。结论:在饮酒组和非饮酒组中,大脑各种白质和灰质结构的形态学参数存在显著差异,这可以通过 MRI 定量证明。关键词:慢性酒精中毒的 MRI、酒精中毒者的形态学研究、肝性脑病韦尼克脑病、Marchiafava Bignami、渗透性髓鞘病。1
摘要 先前的研究使用功能性磁共振成像确定了与感觉处理敏感性 (SPS) 相关的大脑区域,SPS 是一种拟议的正常表型特征。为了进一步验证 SPS、从解剖学上描述它的特征并测试评估轴突特性的方法在心理学中的实用性,本研究将 SPS 代理问卷分数(已根据神经质进行调整)与扩散张量成像 (DTI) 测量值相关联。研究对象为来自人类连接组计划的参与者 (n = 408)。体素分析表明,平均和径向扩散率与左右胼胝体下束和前腹侧扣带束以及胼胝体右侧小钳子中的 SPS 分数呈正相关,所有额叶皮质区域通常都与情绪、动机和认知有关。进一步分析显示,右侧和左侧腹内侧前额叶皮质的整个内侧额叶皮质区域存在相关性,包括上纵束、下额枕束、钩束和弓状束。各向异性分数与右侧运动前/运动/体感/缘上回区域白质 (WM) 的 SPS 评分呈负相关。感兴趣区域 (ROI) 分析显示,楔前叶和下额回 WM 的效应大小较小(- 0.165 至 0.148)。其他 ROI 效应存在于背侧、腹侧视觉通路和初级听觉皮质中。结果显示,在一大群参与者中,轴突微结构差异可以通过 SPS 特征来识别,这些特征很细微,并且在典型行为范围内。结果表明,患有 SPS 的人感觉处理能力增强可能受到特定皮质区域 WM 微结构的影响。尽管之前的 fMRI 研究已经确定了大部分这些区域,但 DTI 结果将焦点放在与注意力和认知灵活性、同理心、情感和初级感觉处理相关的大脑区域,如初级听觉皮层。心理特征表征可能受益于 DTI 方法,因为它可以识别对特征有影响的大脑系统。
步态冻结(FOG)对帕金森氏病(PD)患者产生了毁灭性的后果,但是潜在的病理生理机制尚不清楚。在本研究中,通过有或没有雾的PD患者(分别为PD FOG +和PD FOG-)和健康对照组(HC)受试者对PD患者进行了结构和功能连通性分析。我们对24个PD FOG +患者,37例PD FOG - 患者和24 HCS进行了静止状态功能磁共振成像(fMRI)和扩散张量成像。基于区域的空间统计数据用于识别整个大脑中的白质(WM)异常。比较了组之间异常WM区域的分数各向异性(FA)和平均扩散率(MD),并分析了这些参数与临床严重程度之间的相关性,如FOG问卷(FOGQ)分析。素摩擦的同位连通性(VMHC),以识别具有异常半球间连通性的大脑区域。结构和功能度量。结果表明,PD FOG +和PD FOG - 患者在call体(CC),Cingulum(Hippocampus)和上纵向筋膜上的FA降低,CC,COC,Corona Radiata,Corona Radiata,上等纵向筋膜和thalamus的纵向上肌和MD降低。PD FOG +患者的WM异常比PD FOG - 患者更多。fa和MD在CC的脾,身体和整个组中在所有三个组中的差异显着(p <0.05)。CC中的FA降低与FOGQ评分呈正相关。PD FOG +患者在中央后回(PCG),中央回和壁层下边缘的VMHC降低。在PD FOG +患者中,PCG中的VMHC与FOGQ评分负相关,但与CC中的FA呈正相关。因此,雾与FA,MD和VMHC测得的光敏间脑连接性受损,这与临床雾的严重程度有关。这些结果表明,整合结构和功能性MRI数据可以为PD中雾的病理生理机制提供新的见解。
右半球中风可能会损害识别自己的身体部位属于自己的自我的能力。对这种所谓的“肢体所有权感”的研究可以为人体所有者的神经认知机制提供独特的见解。在这项研究中,我们解决了基于关于健康志愿者身体所有权的实验研究的假设。这些研究表明,情感(宜人)的触摸是一种与不髓鞘的,慢速c-Tactile的传入相关的互感,在身体所有权意义上具有独特的作用。在这项研究中,我们系统地研究了情感触摸刺激是否会增加右脊椎动性肢体所有权的患者的身体所有权。对16例急性中风患者的最初可行性研究,使我们能够优化和校准床边管理的情感触摸方案。由26个右半球患者的不同样本进行的主要实验,评估了在自我(患者)与其他(实验者)产生的触觉刺激之后引起的肢体所有权变化,并使用已知的自发态度(即最佳地激活c tactile bure)(即3 cm/s),第二个速度是c-tactile激活的次优(即18 cm/s)。我们进一步研究了肢体所有权变化的特殊性和机制,以研究(i)(i)感知强度和触摸的感知强度和愉悦感的影响,(ii)触摸横向性和(iii)肢体所有权变化的肢体所有权变化和(iiv)对单方面忽视的肢体变化和(iv)的变化的水平。的发现表明,经过实验者管理的,C-Tactile-Timptimal Touch之后,肢体所有权的所有权显着增加。基于体素的病变 - 症状映射鉴定出对正确的岛群体的损害,并且更重要的是,与实验者管理的,情感的触感后,与未能增加身体所有权相关的正确call体。我们的发现表明,情感触摸可以增加右脊椎动动后的身体零件所有权的感觉,这可能是由于其在多感官一体化过程中的独特作用,这些过程涉及身体所有权的感觉。
SLC4A10是一种血浆膜结合的转运蛋白,它利用Na +梯度驱动细胞HCO 3-摄取,从而介导酸挤出。在哺乳动物大脑中,SLC4A10在主要神经元和中间神经元以及脉络丛的上皮细胞中表达,该器官调节CSF的产生。使用五个无关家庭的样本中的下一代测序,包括九个受影响的个体,我们表明双重性SLC4A10功能丧失变体会导致人类临床上可识别的神经发育障碍。该病情的基本临床特征包括婴儿期肌张力障碍,所有领域的精神运动延迟发展和智力障碍。受影响的个体通常显示出与自闭症谱系障碍有关的特征,包括焦虑,多动症和刻板动作。在两种情况下,据报道,在生命的最初几年中,癫痫发作的发作是分离的,进一步影响的儿童在没有明显的临床癫痫发作的情况下在脑电图上表现出了暂时性的癫痫发作。据报道枕骨围在出生时正常,但在10个受影响的个体中,有7个进化了出生后的小头畸形。神经放射学特征包括与枕骨圆周相比的相对保留,特征性狭窄有时“裂开”的侧脑室和call体异常。SLC4A10 - / - 小鼠,缺乏SLC4A10,还显示出小的侧脑室和轻度的行为异常,包括延迟的习惯和两目标新颖对象识别任务的改变。在SLC4A10 - / - 小鼠和受影响的个体中崩溃的脑腹膜cles cles表明SLC4A10在CSF的生产中起着重要作用。然而,值得注意的是,尽管CSF在发育中的大脑和成年大脑中的各种作用,但SLC4A10 - / - 小鼠的皮质似乎非常完整。与突触标记的共同染色表明,在神经元中,SLC4A10定位于抑制性,但不能兴奋性的午睡。这些发现得到了我们的功能研究的支持,该研究表明,在SLC4A10 - / - 小鼠中释放了抑制性神经肌群的释放,而兴奋性神经递质谷氨酸的释放则保留了。对细胞内pH的操纵部分挽救了GABA释放。我们的研究共同定义了一种与SLC4A10中双重性致病变异相关的新型神经发育障碍,并强调了SLC4A10功能丧失对脑发育,突触传播和网络特性的进一步分析的重要性。
产前暴露于高度的母体炎症与不良的神经发育结果有关,包括非典型大脑成熟和精神疾病。对于经历社会经济劣势的母亲来说,免疫激活可能是这种环境困境所固有的慢性压力的产物。虽然越来越多的临床前和临床证据表明新生儿大脑发育改变与宫内炎症状态增加之间存在联系,但社会经济劣势对神经免疫串扰产生不同影响的潜在机制仍不清楚。在当前的研究中,我们在 320 对因贫困而过度抽样的母婴二元组中调查了社会经济劣势、妊娠期炎症和新生儿白质微结构之间的关联。我们分析了怀孕期间母亲血清中四种细胞因子(IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α)的水平与后代白质微结构和社会经济劣势的关系。较高的母亲平均 IL-6 与非常低的社会经济地位(SES;INR < 200% 贫困线)、较低的新生儿皮质脊髓束各向异性分数(FA)和较低的钩状轴向扩散率(AD)相关。没有其他细胞因子与 SES 相关。较高的母亲平均 IL-10 与胼胝体和皮质脊髓束的较低 FA 和较高的径向扩散率 (RD)、较高的视辐射 RD、较低的钩状 AD 以及下额枕束和内囊束前肢的较低 FA 相关。SES 调节了妊娠期间母亲平均 TNF- α 水平与新生儿白质扩散率之间的关系。当这些相互作用被分解时,模式表明这种关联在非常低 SES 的新生儿中是显著和正相关的,而 TNF- α 与下扣带 AD 呈显著的负相关。相比之下,在条件较好的新生儿(SES 从低到高 [INR ≥ 200% 贫困线])中,TNF-α 与上扣带回 AD 呈显著正相关。总之,这些发现表明,产前细胞因子暴露与白质微结构之间的关系因 SES 的不同而不同。这些模式与妊娠期炎症对白质发育的影响因子宫内基础资源的可用性而不同这一情景相一致。
SLC4A10 是一种质膜结合转运蛋白,它利用 Na + 梯度驱动细胞 HCO 3 − 吸收,从而介导酸排出。在哺乳动物的大脑中,SLC4A10 在主要神经元和中间神经元以及脉络丛(调节脑脊液产生的器官)的上皮细胞中表达。通过对来自五个不相关家族的九名受影响个体的样本进行下一代测序,我们发现双等位基因 SLC4A10 功能丧失变异会导致人类出现临床上可识别的神经发育障碍。该病的主要临床特征包括婴儿肌张力减退、所有领域的精神运动发育迟缓和智力障碍。受影响的个体通常表现出与自闭症谱系障碍相关的特征,包括焦虑、多动和刻板动作。有两例患者在出生后的头几年内报告了单独的癫痫发作,另一例患儿在脑电图上显示双颞叶致癫痫放电,但没有明显的临床癫痫发作。据报道,出生时枕额周长正常,但 10 名患儿中有 7 名患有进行性出生后小头畸形。神经放射学特征包括与枕额周长相比脑容量相对保留、特征性狭窄(有时呈“裂缝状”)侧脑室和胼胝体异常。缺乏 SLC4A10 的 Slc4a10 − / − 小鼠也表现出较小的侧脑室和轻微的行为异常,包括适应延迟和双物体新物体识别任务的改变。Slc4a10 − / − 小鼠和患儿的脑室塌陷表明 SLC4A10 在脑脊液的产生中起着重要作用。然而,值得注意的是,尽管脑脊液在发育和成人大脑中发挥着不同的作用,Slc4a10 − / − 小鼠的皮层看起来总体上是完整的。与突触标记物的共染色表明,在神经元中,SLC4A10 定位于抑制性而非兴奋性的前睡前小睡。这些发现得到了我们的功能研究的支持,这些研究显示在 Slc4a10 − / − 小鼠中抑制性神经递质 GABA 的释放受到损害,而兴奋性神经递质谷氨酸的释放得以保留。操纵细胞内 pH 值可部分挽救 GABA 的释放。我们的研究共同定义了一种与 SLC4A10 中的双等位基因致病变异相关的新型神经发育障碍,并强调了进一步分析 SLC4A10 功能丧失对大脑发育、突触传递和网络特性的影响的重要性。
神经发育障碍中的早期神经病理学机制部分不足,因为常规解剖磁共振成像(MRI)无法检测出产后发育过程中体内细微的脑微结构变化。因此,我们将磁共振弹性图(MRE)和扩散张量成像(DTI)的潜在值投资于由母体免疫激活引起的神经发育障碍的大鼠模型。我们研究了12个母亲的12个后代,这些母亲在妊娠第15天注射了多迪比替迪吡胆蛋白略带略丁酸(poly(i:c),4 mg/kg),再加上8个对照。T2加权解剖学MR图像,MRE(800 Hz)和DTI(30个梯度方向,B = 765.8 s/mm 2,5图像,B = 0 S/mm 2)在4和10周大时被收集,并将结果与在10周进行的组织学分析进行比较。心室在聚(I:C)大鼠中的第4周比对照组大。在聚(i:c)大鼠中未检测到其他形态异常。在第4周,较大的心室与较低的外部胶囊裂纹各向异性和胶囊径向扩散(Pearson,R = -0.53,95%置信区间(CI)[-0.79至-0.12],和R = -0.45%CI [-0.45%CI [-0.74至-0.74至-0.74至-0.74 to)call体的平均和径向扩散,外囊内囊的平均和轴向扩散和外部囊中的径向扩散特性随着poly(i:c)大鼠的年龄而增加(Sidak的比较,P <0.05)。皮质刚度随着聚(I:C)大鼠的年龄而增加(Sidak的比较,P = 0.005)。这些时间变化可能反映了异常髓磷脂含量,在组织学评估后第10周观察到的细胞密度和小胶质细胞激活降低。得出结论,MRE和DTI允许从出生后第4周开始监测聚(I:C)大鼠的脑微结构异常变化。这表明这两种成像技术都有可能用作综合成像工具,以例行解剖成像,以帮助早期诊断神经发育障碍,并为神经病理提供新的见解。
由于其广泛的患病率和复杂的危险因素,阿尔茨海默氏病(AD)仍然是最广泛研究的神经退行性疾病之一。年龄是AD的关键危险因素,可以通过生理年龄和估计的脑年龄之间的差异来估计。更有效地对AD风险进行建模,整合生物学,遗传和认知标记是必不可少的。在这里,我们利用了表达主要APOE人类等位基因和人类一氧化氮合酶2的小鼠模型来复制AD的遗传风险和人性化的先天免疫反应。我们使用多元数据集估计大脑年龄,其中包括脑连接组,APOE基因型,年龄和性别等受试者特征以及行为数据。我们的方法论使用的特征注意图神经网络(FAGNN)用于整合不同的数据类型。使用2D卷积神经网络(CNN)处理具有1D CNN的受试者特征,使用象限注意模块通过图神经网络处理。该模型的年龄预测为31.85天产生了平均绝对误差,均方根误差为41.84天,表现优于其他减少模型。此外,Fagnn确定了衰老过程中涉及的关键大脑连接。最高的权重被分配给cingulum和call体,纹状体,海马,丘脑,下丘脑,小脑和梨状皮层之间的连接。我们的研究证明了预测衰老模型和AD遗传风险的脑年龄的可行性。我们的发现强调了在AD风险建模的背景下,遗传学和大脑衰老的复杂相互作用。为了验证我们发现的有效性,我们比较了连通性最高的区域的分数各向异性(FA),返回到原始概率(RTOP)(RTOP),返回到平面概率(RTPP),返回到轴的概率(RTAP),以及年轻的年龄段和年龄段的年龄差异很大。年轻的小鼠与选定连接中的较旧组相比表现出更高的FA,RTOP,RTAP和RTPP,这表明白质区的降解在衰老和Fagnn的选择中起着至关重要的作用。我们的分析表明,相对于APOE3和APOE4,APOE2具有潜在的神经保护作用,在该APOE3和APOE4中,APOE2似乎减轻了与年龄相关的变化。
显着性陈述我们在同一动物队列中获得了功能和结构指标,即传导速度,途径长度,轴突直径和G-RATIO。在大鼠运动皮质中对侧光遗传学刺激后,通过电生理测量获得了触及传导时间。组织的冷冻固定揭示了直径分布中不同亚种群的不同收缩。测得的潜伏期对应于小轴突亚群,直径延伸至用电子显微镜获得的分布模式。扩散-MRI在校正直径加权和收缩后,主要对用组织学获得的较大轴突敏感。不同的模态可能对轴突投影的结构 - 功能关系具有非常不同的敏感性,轴突投影必须在解释中解释。摘要神经纤维的结构功能关系描述了轴突直径,髓磷脂厚度(即G-Ratio)和传导速度之间的经验确定的线性关系。我们研究了通过啮齿动物大脑的call体突出的轴突中不同方式的结构 - 功能关系。我们使用光遗传学诱发的局部场电位(LFP)和基于扩散磁共振成像(DMRI)的拖拉术测量Callosal长度后测量了转基因传导时间。拖拉术遵循与call体中荧光标记的轴突相同的投影。在同一动物中,使用透射电子显微镜(TEM)和DMRI定量轴突直径。TEM的轴突分布表明双峰群体,其中较大的轴突比较小的轴突比较小的轴突与冷冻-TEM进行比较。将收缩校正施加到脱水组织TEM的轴突直径上时,它们与同一动物中获得的DMRI的估计更好地对齐。测量的LFP预测了与轴突分布的主要模式相一致的轴突直径,而由DMRI估计的大轴突预测潜伏期太短,无法通过LFPS测量。不同的方式显示出不同程度的变化,在动物之间较低,表明这种变异在方法论上是主导的 - 不是解剖学上。我们的结果表明,模式与整个轴突直径分布具有不同的灵敏度曲线。因此,在解释方法的度量预测时必须谨慎,因为它可能不代表完整的轴突投影的结构 - 功能关系的子部分。
