脊髓網(wǎng)絡(luò)與腦網(wǎng)絡(luò)的同步性研究.pdf

1、現(xiàn)已有大量研究表明，在人類大腦中可以檢測(cè)到血氧水平信號(hào)（BOLD），而且該信號(hào)在不同腦區(qū)的變化規(guī)律可構(gòu)建成不同功能的腦網(wǎng)絡(luò)；近期，部分對(duì)靜息態(tài)脊髓網(wǎng)絡(luò)的研究表明在脊髓中也檢測(cè)到BOLD信號(hào)，且根據(jù)BOLD信號(hào)的變化規(guī)律也可將脊髓劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)。脊髓負(fù)責(zé)將大腦發(fā)出的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)信號(hào)傳達(dá)給人體的軀干和四肢，同時(shí)又將人體各個(gè)部位的的感知信息傳達(dá)給大腦，因此，從脊髓的功能特性上我們可以推斷在人體脊髓和大腦之間應(yīng)該是存在某種功能連接關(guān)系的。在本文中

2、，我們通過對(duì)健康者的脊髓數(shù)據(jù)和腦數(shù)據(jù)采用獨(dú)立成分分析方法來對(duì)該問題進(jìn)行研究。
　　本文研究了靜息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)與脊髓網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)性研究和任務(wù)態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)與脊髓網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)性研究，其中任務(wù)態(tài)的數(shù)據(jù)主要是對(duì)人體右手小指進(jìn)行吹氣數(shù)據(jù)和對(duì)唇部進(jìn)行吹氣的數(shù)據(jù)。從解剖角度來看，脊髓的結(jié)構(gòu)是呈現(xiàn)“H”形狀的，因此對(duì)于脊髓可大致分為四部分“左前角、右前角，左后角、右后角”，且脊髓的兩個(gè)前角主要控制人體的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)，而脊髓的兩個(gè)后角主要控制人體的感知活動(dòng)。在選取靜

3、息態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)的過程中，根據(jù)脊髓的生理功能，我們主要選取的腦網(wǎng)絡(luò)為感知運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)選取較具有代表性的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、注意網(wǎng)絡(luò)和視覺網(wǎng)絡(luò)作為對(duì)照網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于任務(wù)態(tài)腦網(wǎng)絡(luò)的選取主要是參照之前的研究：對(duì)于小指吹氣刺激的數(shù)據(jù)，提取出激活區(qū)主要集中在緣上回區(qū)域的腦網(wǎng)絡(luò)；對(duì)于唇部吹氣刺激的數(shù)據(jù)，提取出激活區(qū)主要集中在中央后回區(qū)域的腦網(wǎng)絡(luò)。然后，從得到的腦網(wǎng)絡(luò)成分和脊髓網(wǎng)絡(luò)成分中提取出各自相對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列，我們通過對(duì)這些提取出來的時(shí)間序列做相關(guān)分析得到腦

4、網(wǎng)絡(luò)與脊髓網(wǎng)絡(luò)之間的相關(guān)關(guān)系，以此來探測(cè)他們之間是否存在同步性。研究發(fā)現(xiàn)，得到的所有脊髓網(wǎng)絡(luò)并不是在所有脊髓節(jié)段上都有分布，而是主要集中在某一個(gè)節(jié)段上或者是某兩個(gè)節(jié)段上，該結(jié)果與脊髓的解剖功能相吻合。此外，對(duì)于靜息態(tài)數(shù)據(jù)，脊髓網(wǎng)絡(luò)和感知運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列做相關(guān)分析的結(jié)果表明相比于對(duì)照網(wǎng)絡(luò)，感知運(yùn)動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與脊髓網(wǎng)絡(luò)之間是存在更顯著的相關(guān)關(guān)系的。對(duì)于任務(wù)態(tài)數(shù)據(jù)，脊髓網(wǎng)絡(luò)與大腦緣上回網(wǎng)絡(luò)之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，而中央后回網(wǎng)絡(luò)與頸髓網(wǎng)絡(luò)之