基于功能磁共振成像的肥胖和海洛因成癮神經(jīng)生理機(jī)制研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物質(zhì)生活水平的提高,人們越來越關(guān)注與自身健康密切相關(guān)的諸多方面。首當(dāng)其沖的便是日益嚴(yán)重的肥胖問題,它已成為繼心血管和癌癥之后對人類健康最具危險(xiǎn)的第三大因素,肥胖增加了發(fā)生糖尿病、高血壓、冠心病和心血管等疾病的發(fā)病率。造成肥胖的原因除了基因遺傳、藥物副作用外,食物成癮(以攝取高熱量為主的飲食習(xí)慣)也是造成肥胖的一個(gè)重要因素。除了肥胖,藥物成癮也是社會(huì)關(guān)注的一大熱點(diǎn),在我國主要以海洛因吸食最為嚴(yán)重。有研究初步表明,肥胖和

2、藥物濫用在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能改變方面有一些共同點(diǎn),但其神經(jīng)生理機(jī)制仍不明確。針對上述兩大問題,本文基于功能磁共振成像技術(shù),分別通過肥胖和海洛因依賴患者與對照組的神經(jīng)生理機(jī)制研究,找出中樞靶點(diǎn)和致病機(jī)理,為臨床治療提供影像學(xué)證據(jù)。
　　本文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　首先,染色體缺失造成的普拉德-威利綜合征(Prader-Willi syndrome,PWS)兒童肥胖模型研究。以往大多數(shù)PWS肥胖研究,均是通過觀察圖片刺激研究

3、PWS患者與正常被試大腦功能差異,沒有從大腦功能網(wǎng)絡(luò)(即回路)角度進(jìn)行整體研究,更沒有從回路中核團(tuán)之間的相互因果作用關(guān)系角度進(jìn)行深入細(xì)致的研究。本實(shí)驗(yàn)從PWS患者自身內(nèi)在的生理基線水平(靜息態(tài))出發(fā),假設(shè)PWS患者大腦中,杏仁核對下丘腦的異常驅(qū)動(dòng)作用力,破壞了下丘腦的能量調(diào)節(jié)功能,從而導(dǎo)致其暴飲暴食。結(jié)果表明左右杏仁核(Amygdala,AMY)對下丘腦(Hypothalamus, Hy)存在異常驅(qū)動(dòng)作用力,同時(shí)前扣帶回(Anterio

4、r Cingulate Cortex,ACC)和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)(Medial Prefrontal Cortex,MPFC)對右側(cè)杏仁核也存在異常的驅(qū)動(dòng)作用,從而驗(yàn)證了研究假設(shè),揭示了其部分神經(jīng)生理機(jī)制。
　　其次,基于手術(shù)減肥的肥胖模型研究。以往針對肥胖患者的研究,均是通過食物相關(guān)圖片的刺激,來研究肥胖患者與正常被試大腦功能的差異。本項(xiàng)研究,基于功能磁共振成像,借助于手術(shù)減肥模型,利用先進(jìn)的袖狀胃切除手術(shù)(Laparoscopi

5、c Sleeve Gastrectomy,LSG)干預(yù)方式,對比研究肥胖患者術(shù)前與術(shù)后一個(gè)月大腦中樞的功能變化。影像結(jié)果表明,肥胖患者術(shù)后一個(gè)月與術(shù)前相比, MPFC對AMY存在異常驅(qū)動(dòng)作用力,同時(shí)前額葉眶回(Orbitofrontal Cortex,OFC)和腹側(cè)被蓋區(qū)(Ventral Tegmental Area,VTA)對尾狀核(Caudate)也存在異常的驅(qū)動(dòng)作用。揭示經(jīng)過手術(shù)減肥,術(shù)后一個(gè)月肥胖患者的獎(jiǎng)賞回路活性得到增強(qiáng),對自

6、身的食物控制能力增強(qiáng),有利于減少食物的攝取及體重的減輕,從而達(dá)到手術(shù)減肥的預(yù)期效果。
　　最后,基于靜息態(tài)的戒斷海洛因依賴患者成癮四回路模型研究。以往大多數(shù)海洛因成癮研究都是基于任務(wù)態(tài)的,很少關(guān)注靜息狀態(tài)下大腦功能的異常,但海洛因成癮不僅會(huì)引起依賴者在毒品刺激下的大腦功能瞬時(shí)異常反應(yīng),而且它的持續(xù)效應(yīng)會(huì)造成大腦功能的長期傷害。于是,我們基于靜息態(tài)功能磁共振成像,對比研究了戒斷海洛因依賴者與正常對照組大腦基線水平的活動(dòng)差異。結(jié)果表明

7、,雖然海洛因依賴者戒斷了一段時(shí)期,但海洛因的學(xué)習(xí)記憶效應(yīng)對大腦抑制控制回路(ACC和MPFC)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的驅(qū)動(dòng)作用,壓制了抑制控制回路的功能。這可能是導(dǎo)致海洛因依賴患者復(fù)吸的主要原因,此項(xiàng)研究從一個(gè)全新的角度揭示了海洛因成癮的神經(jīng)生理機(jī)制,為新藥物的研發(fā)和新型治療方法的研究提供了影像學(xué)依據(jù)。
　　論文關(guān)于PWS肥胖、手術(shù)減肥、海洛因成癮研究中的主要發(fā)現(xiàn)可以提高我們對肥胖和藥物成癮神經(jīng)機(jī)制的認(rèn)識,為肥胖和海洛因依賴的臨床診斷及治療提