《卒中後腦連線可塑性磁共振成像縱向研究》是依託北京師範大學，由朱朝喆擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：卒中後腦連線可塑性磁共振成像縱向研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：朱朝喆
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
卒中後運動功能殘障給患者、家庭以及社會帶來沉重負擔。卒中後運動功能恢復機制研究和康復治療研究至關重要。腦可塑性是運動恢復的神經基礎。卒中後運動系統腦連線可塑性是運動功能腦可塑性的一個重要方面。腦連線可從腦解剖和功能連線兩個層面考察。本研究擬採用彌散張量成像（DTI）和功能連線磁共振成像（fcRMI），對內囊卒中患者進行為期一年（發病後1周，2周，4周，12周和48周）的縱向觀測。藉助先進的神經影像計算方法，本研究將確定卒中後發生可塑性改變的纖維束（即解剖連線），並考察對應功能連線可塑性變化情況。本研究目的在於揭示損傷後腦解剖與功能連線可塑性動態變化規律，進一步明確卒中後運動功能恢復的神經機制（如影響卒中運動功能預後的關鍵時間點和關鍵連線）；結合臨床量表建立預後預測模型，為臨床治療評價、干預方案建立提供依據。
結題摘要
腦卒中是危機人類健康的三大疾病之一。腦卒中導致的運動功能殘障給患者、家庭和社會帶來了沉重的負擔。卒中後運動功能的恢復機制研究具有重大的意義和價值。卒中後腦運動系統功能連線和結構的可塑性是運動功能可塑性的重要方面。本項目採用功能連線磁共振成像（fcRMI）和結構磁共振成像(MRI)，對10名內囊卒中患者進行了為期一年的縱向觀測。藉助先進的神經影像計算方法，發現了卒中後發生可塑性改變的腦功能連線和灰質結構的可塑性變化情況：首先，在腦功能連線可塑性方面，本項目將信息科學中的圖論理論引入腦成像卒中研究領域，發現隨著患者運動功能逐漸恢復，大腦相關功能網路的拓撲結構呈現出逐漸去最佳化的重要現象，而且這種中樞神經系統的變化和患者的運動功能恢復程度密切相關，這一成果發表在神經及神經病學國際頂級期刊Brain（JCR一區，影響因子10.545）上，並有Brain期刊副主編、美國運動障礙病學會主席和美國神經病學學會副主席、著名的神經病學家Mark Hallett等以“卒中後小世界網路研究的大新聞（Big news from small world networks after stroke）”為題發表同期評述，以全文篇幅對該研究成果進行了詳細介紹和評論；其次，在腦結構可塑性變化方面，本項目研究發現，與運動和認知功能相關腦區（小腦、海馬和楔前葉）的局部腦灰質體積逐漸增加，這種變化與運動功能評分顯著相關，這一結果表明小腦結構的可塑性變化是皮層下運動通路卒中後康復可能的神經基礎之一，而認知功能相關腦區的結構重組則有可能促進運動功能的康復。在腦功能連線的計算方法方面，研究發現了當前分析靜息態fMRI數據最有力方法之一ICA的重大問題，闡明了其理論根源，並提出SOI-GICA新算法有效解決了這一問題，促使原主流算法做出了重大修正，成果發表在國際頂級期刊NeuroImage上，在此新算法基礎上編制的MICA軟體目前已被已被下載5200餘次。此外，針對fMRI自身特點及成本因素使基於fMRI的RSFC方法在卒中患者康復治療與評估中難以真正推廣的問題，本研究開發利用新興的近紅外光譜成像（fNIRS）腦成像技術，提出了“是否可利用fNIRS進行RSFC研究的問題和相關概念”，並通過與fMRI同步記錄等方法系統驗證了fNIRS-RSFC的有效性。該成果將有望成為“卒中後腦功能重組研究”的一種全新的技術手段。
