《腦輔助運動區手術後運動網路重塑的機制研究》是依託復旦大學，由朱鳳平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：腦輔助運動區手術後運動網路重塑的機制研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱鳳平
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
腦運動網路構築極具複雜性和可塑性，輔助運動區（SMA）在運動網路解剖和功能上起重要作用。手術切除SMA導致特徵性的一過性運動功能障礙，在術後幾周或幾月內完全或基本完全恢復，稱為SMA綜合徵。早期診斷SMA綜合徵並在圍手術期告知患者其發生的風險及恢復特點意義重大。然而，SMA綜合徵的機制尚未明確，無法準確預知。基於前期腦功能成像及運動區腦腫瘤個體化手術治療的成熟經驗，本項目聯合套用磁共振頻譜成像及靜息態fMRI技術構築腦結構與功能網路，探討SMA綜合徵運動網路的重塑機制。研究圍術期SMA腦腫瘤手術運動網路的動態變化並與運動功能比較，探討運動網路重塑與SMA綜合徵運動功能恢復的相關性。對猴開展同樣的手術製作SMA綜合徵動物模型，觀察運動網路重塑；猴處死後腦行神經纖維追蹤，探討重塑的結構基礎。本研究不僅可明確SMA綜合徵運動功能恢復進程的發生機制，還有助於促進腦功能保護、重建與康復等科學的發展。
結題摘要
腦運動網路構築極具複雜性和可塑性，輔助運動區（SMA）在運動網路解剖和功能上起重要作用。手術切除SMA導致特徵性的一過性運動功能障礙，在術後幾周或幾月內完全或基本完全恢復，稱為SMA綜合徵。早期診斷SMA綜合徵並在圍手術期告知患者其發生的風險及恢復特點意義重大。然而，SMA綜合徵的機制尚未明確，無法準確預知。病變腦為了解大腦的工作方式提供了獨特的機會。然而，在變形大腦中定位腦功能仍然是困難的，這阻礙了發現大腦作用機制和神經系統疾病患者新型治療方法的發展。在這裡，我們提出了一個功能映射方法，使用功能連線特點以精確定位對側半球的功能區。通過進行一系列實驗，驗證了該方法的可重複性和可靠性，並在樣本交叉檢驗和獨立樣本檢驗中證明了其高精度。輔助運動區（SMA）定位的準確率可以達到86%。並且在不同數據集上進行了驗證，交叉驗證時每準確率高達89%。對於同一被試前後兩次靜息態數據的定位結果有很高的重合度（平均Dice 係數 80%）表現出算法對於個體的穩定性。靜息態定位結果和術中直接電刺激的比較得出該定位算法特異性達到90%。將該定位方法用於SMA區腦膠質瘤病患，手術前、後患者的肌力與定位的 post-SMA體積大小正相關 (R = 0.6840, P = 0.0009)，與pre-SMA及mid-SMA無相關性。控制年齡，性別，腫瘤級別後，post-SMA體積與肌力仍有相關性 (P = 0.0041)。在訓練集上，定位的SMA大小判斷膠質瘤的高低級別，可以得到81.4%的檢驗準確率。直接用於測試集，我們可以得到84.6%的準確率。我們同時採用同步fMRI和腦深部刺激, 顯示左側額葉皮質和頂葉皮質可持續同步激活。我們期望所提出的功能映射算法對臨床實踐和腦功能定量研究具有廣泛的適用性。
