中国神经再生研究(英文版) ›› 2019, Vol. 14 ›› Issue (8): 1419-1429.doi: 10.4103/1673-5374.253526
Chao-Lin Li 1, 6 , Yan-Jun Deng 2 , Yu-Hui He 3 , Hong-Chang Zhai 4 , Fu-Cang Jia 5
摘要:
以往儿童脑功能连接网络研究主要针对某些脑区功能变化,健康儿童全脑网络研究比较少见。本研究通过分析儿童脑独立成分及脑区间的网络连接,揭示不同年龄儿童的大脑活动状态及脑发育的趋势,为患儿研究及脑功能康复提供参照。实验选择中国深圳市南山区幼儿园3岁和5岁健康儿童各15人,使用功能磁共振采集自然睡眠下功能磁共振信号。试验经中国科学院深圳技术研究院医学伦理委员会批准(批准号: SIAT-IRB-131115-H0075),方案版本号1.0。参与实验的儿童家属在充分了解本治疗方案的前提下签署“知情同意书”。我们使用掩蔽独立成分分析(masked independent component analysis,MICA)及BrainNet Viewer 软件,探索脑的独立成分和脑区间的相关连接。结果,3岁及5岁儿童显示7个独立脑功能连接网络,包括执行控制网络(ECN)、背侧注意网络(DAN)、默认网络(DMN)、左额顶网络(LFP)、右额顶网络(RFP)、突显网络(SN)和运动网络(MOTO)。在DMN中,两组儿童都激活后扣带回皮质(PCC)、内侧前额叶回和顶下小叶,支持DMN“三脑区理论”。在额-顶网络中,两组儿童的额叶和顶叶脑区都被激活,5岁儿童功能连接增强,但节点和网络连接还不成熟。5岁儿童RFP和DAN中的高相关网络连接明显增强。3岁儿童的SN激活脑岛/额下回(IFG)-前扣带皮质(ACC)网络和丘脑-海马旁回-PCC皮质下网络,到了5岁SN中的节点和高相关网络连接减少。结果表明,与3岁儿童相比,5岁儿童DMN、DAN、ECN、LFP、RFP共5个网络激活呈增强趋势(激活体积增大,信号增强,高相关连接增多增强),但SN网络中有些节点脑区激活减弱或消失,网络连接减少。从3岁到5岁,儿童大脑呈现出一些脑区功能增强,激活的泛化减少,即专门化开始发展的趋势。
orcid: 0000-0002-7438-6706 (Chao-Lin Li)