顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy,TLE)是最常見的部分性癲癇笔横。TLE患者存在不同程度認(rèn)知功能障礙竞滓,其中注意是認(rèn)知功能的核心,由警覺吹缔、定向商佑、執(zhí)行3個(gè)部分組成,而警覺分為固有警覺和位相性警覺厢塘。額葉茶没、頂葉、顳葉皮層以及丘腦晚碾、腦干是警覺網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分抓半,且人類警覺相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)存在右側(cè)大腦半球偏側(cè)優(yōu)勢(shì)[1]。后扣帶回是邊緣系統(tǒng)重要組成部分格嘁,也是靜息態(tài)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network笛求,DMN)的一個(gè)重要區(qū)域,在情節(jié)記憶糕簿、空間注意探入、自我評(píng)價(jià)等認(rèn)知功能中起重要作用。研究表明懂诗,早期輕度認(rèn)知功能障礙患者后扣帶回代謝減低與海馬萎縮相關(guān)[2]蜂嗽,對(duì)伴認(rèn)知功能障礙的多發(fā)性硬化患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)后扣帶回與內(nèi)側(cè)前額葉間功能連接降低[3]。因此我們推測(cè)TLE 可導(dǎo)致后扣帶回的損害响禽,進(jìn)而影響警覺功能徒爹。應(yīng)用靜息態(tài)fMRI 和DTI 研究rTLE 患者后扣帶回功能連接和纖維的微結(jié)構(gòu)改變荚醒,以及與警覺功能行為學(xué)的關(guān)系芋类,探討rTEL患者后扣帶功能和結(jié)構(gòu)的變化以及在警覺功能中的作用隆嗅。
1 對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象? 選擇2014年9月至2015年12月于本院癲癇門診或住院治療的17 例rTLE 患者。rTLE 組納入標(biāo)準(zhǔn)[4]:①臨床發(fā)作癥狀提示致癇灶位于顳葉侯繁;②影像學(xué)存在右側(cè)顳葉病灶胖喳,右側(cè)海馬硬化或萎縮;③發(fā)作期或發(fā)作間期EEG提示癇性病灶位于右側(cè)顳葉贮竟;④遵照國際抗癲癇聯(lián)盟癲癇發(fā)作和癲癇綜合征的治療指南(2006)規(guī)范化使用抗癲癇藥物丽焊;⑤簡(jiǎn)易智能量表(MMSE)評(píng)分均>24 分。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并其他嚴(yán)重軀體疾补颈稹技健;②藥物濫用者;③檢查不合作者惰拱。選擇性別雌贱、年齡、受教育程度及MMSE 評(píng)分與rTLE 組相匹配的21例健康自愿者作對(duì)照研究偿短,所有被試者入組前詳細(xì)告知并取得其知情同意欣孤,本研究得到廣西醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)認(rèn)可。
1.2 方法
1.2.1 注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)試? 采用Fan等設(shè)計(jì)的注意網(wǎng)絡(luò)測(cè)試(attentionnetwork test昔逗,ANT)降传。被試者眼睛距屏幕60 cm,注視屏幕中間的“+”勾怒,刺激信號(hào)可出現(xiàn)在屏幕中央的上或下方婆排,包括干擾項(xiàng)“*”及箭頭“→”。干擾項(xiàng)的出現(xiàn)分4 種:不出現(xiàn)笔链、在中央出現(xiàn)段只、在中央上下方同時(shí)出現(xiàn)(雙重暗示)、在中央上下方分別出現(xiàn)(空間暗示)卡乾。箭頭出現(xiàn)的狀態(tài)有3種:?jiǎn)蝹€(gè)箭頭翼悴、箭頭出現(xiàn)方向不一致、箭頭只在中間出現(xiàn)幔妨。被試者手指置于按鍵上鹦赎,準(zhǔn)確迅速判斷箭頭的方向。整個(gè)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)約30 min误堡。警覺效應(yīng)RT=無暗示RT-雙重暗示RT古话。
1.2.2 設(shè)備及成像方法? 使用荷蘭Philips 公司Achiera 3.0 T磁共振掃描系統(tǒng),頭部使用正交線圈及固定裝置锁施。結(jié)構(gòu)像掃描(T1 加權(quán)):自旋回波序列陪踩,TR=2000 ms杖们,TE=10 ms,層厚=5 mm肩狂,間距=1mm摘完;靜息態(tài)fMRI 數(shù)據(jù)采集:使用EPI 序列,TR=2000 ms傻谁,TE=30 ms孝治,層厚=5 mm,層距=1 mm审磁,共31層谈飒,體素大小=3.44 mm×3.44 mm×6.00 mm,F(xiàn)OV=220 mm×220 mm态蒂,翻轉(zhuǎn)角90°杭措,掃描時(shí)間180 s;DTI序列:采用ZOOM梯度場(chǎng)钾恢,DW-EPI序列橫軸位掃描手素,TR=1000 ms,TE=15 ms赘那,層厚=2 mm刑桑,層距=0cm,F(xiàn)OV=24 cm×24cm募舟,矩陣=128×128祠斧,2NEX。采用b值為0,1000 m2/s拱礁。彌散敏感梯度為非同一直線上的32個(gè)梯度方向琢锋,掃描時(shí)間為224s。所有被試參數(shù)設(shè)置是一致呢灶。
1.3 數(shù)據(jù)處理
1.3.1 受試者ANT數(shù)據(jù)? 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析吴超,計(jì)量資料以(x ± s)表示,組間比較采用成組設(shè)計(jì)t 檢驗(yàn)方法分析(P<0.05)鸯乃。
1.3.2 fMRI數(shù)據(jù)? 空間預(yù)處理:采用DPARSF(http://resting-fmri.sourceforge.net)軟件鲸阻,去除前面10個(gè)時(shí)間點(diǎn),然后進(jìn)行時(shí)間缨睡、頭動(dòng)校正鸟悴,去除頭動(dòng)>2.5mm,轉(zhuǎn)動(dòng)>2.5°的被試0例奖年;將上述處理得到的影像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)到自體T1 模板细诸,體素大小重采樣為3mm×3 mm×3 mm;以全寬半高為4 mm進(jìn)行高斯核平滑處理陋守;去線性漂移震贵、低頻濾波(0.01Hz~0.08Hz)以減少高頻噪音及低頻漂移的影響利赋;最后將頭動(dòng)參數(shù)、全腦信號(hào)猩系、腦白質(zhì)媚送、腦脊液信號(hào)作為協(xié)變量進(jìn)行回歸分析,以減少這些信號(hào)的影響蝙眶。
? ? 采用REST(http://resting-fmri.sourforge.net)軟件以ALL 為模板提取被試者雙側(cè)后扣帶為種子點(diǎn)季希,進(jìn)行全腦逐體素功能連接(voxel-wise FC)分析褪那。分別提取雙側(cè)后扣帶BOLD信號(hào)的平均時(shí)間序列幽纷,通過Pearson,s相關(guān)分析分別計(jì)算雙側(cè)后扣帶與全腦各體素BOLD 信號(hào)時(shí)間序列的相關(guān)性博敬,生成相關(guān)圖友浸,將得到的相關(guān)系數(shù)r進(jìn)行Fisher轉(zhuǎn)換成z值,獲得趨向正態(tài)分布的zFC數(shù)據(jù)偏窝。
? ? 采用REST(http://resting-fmri.sourforge.net)軟件對(duì)zFC數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析收恢。應(yīng)用單樣本t 檢驗(yàn)進(jìn)行組內(nèi)比較(P<0.005),分別獲取rTLE組祭往、健康對(duì)照組與雙側(cè)后扣帶回存在正相關(guān)腦區(qū)伦意,構(gòu)建出雙側(cè)后扣帶回的靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)圖(zFC圖)。之后硼补,計(jì)算rTLE驮肉、健康對(duì)照組內(nèi)顯著的zFC圖并集作為mask,在zFC圖為模板的基礎(chǔ)上對(duì)兩組被試進(jìn)行雙樣本t 檢驗(yàn)(P<0.05)已骇,分別獲取rTLE與健康對(duì)照組間差異的雙側(cè)后扣帶回功能連接离钝。單樣本及雙樣本t檢驗(yàn)后均采用AlphaSim進(jìn)行多重比較校正。
1.3.3 DTI數(shù)據(jù)? 應(yīng)用PANDA-1.3.0(29)(http://www.nitrc.org/projects/panda/)軟件進(jìn)行DTI 數(shù)據(jù)處理褪储,將DTI 原始數(shù)據(jù)用T1 圖像在個(gè)體空間通過仿射變換把彌散加權(quán)圖像配準(zhǔn)到參考圖像(b0 像)進(jìn)行頭動(dòng)和渦輪校正卵渴,通過最小二乘法擬合張量模型計(jì)算獲取每個(gè)被試的FA值,之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和平滑處理及確定性纖維追蹤獲取全腦白質(zhì)纖維束鲤竹。然后分別將雙側(cè)后扣帶回作為感興趣區(qū)(ROI)導(dǎo)入Trackvis(http://www.trackvis.org/)軟件浪读,計(jì)算出雙側(cè)后扣帶回的FA值。
1.3.4 相關(guān)分析? 將在REST進(jìn)行雙樣本t 檢驗(yàn)得到兩被試功能連接有差異的腦區(qū)作為ROI辛藻,提取兩被試ROI的功能連接值碘橘,分別與固有警覺、位相性警覺揩尸、警覺網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)時(shí)間在SPSS上作Pearson蛹屿,s相關(guān)分析;雙側(cè)后扣帶回的FA值分別與兩被試雙側(cè)后扣帶功能連接值岩榆、固有警覺错负、位相性警覺坟瓢、警覺網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)時(shí)間在SPSS上作Pearson,s相關(guān)分析(P<0.05)犹撒。
2 結(jié)果
2.1 行為學(xué)測(cè)試結(jié)果? 與健康對(duì)照組相比折联,rTLE組的固有警覺(intrinsic alertness,IA)與位相性警覺(phasic alertness识颊,PA)的平均反應(yīng)時(shí)間均顯著延長诚镰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.771,-2.671祥款;P=0.009清笨,0.011);rTLE 組與健康對(duì)照組的警覺效應(yīng)(ANT)比較刃跛,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.054抠艾,P=0.957)(見表1)。
2.2 彌散張量成像的FA 結(jié)果? 與健康對(duì)照組相比桨昙,rTLE組的右后扣帶回的FA值顯著降低检号,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.136,P=0.040)蛙酪;rTLE 組與健康對(duì)照組左后扣帶FA 比較齐苛,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.263,P=0.215)(見表2及圖1)桂塞。
2.3 功能磁共振成像的FC結(jié)果? 在健康對(duì)照組與rTLE 組中凹蜂,左、右側(cè)后扣帶回呈現(xiàn)出相似的靜息態(tài)警覺功能網(wǎng)絡(luò)藐俺,雙側(cè)后扣帶回均與以下腦區(qū)存在顯著的正性功能連接:額葉炊甲、顳葉、頂葉欲芹、邊緣葉卿啡、后扣帶回及皮層下結(jié)構(gòu),包括丘腦和小腦(P<0.005菱父,AlphaSim校正颈娜,體素值>12)(見圖2)。
2.4 rTLE組異常的后扣帶回靜息態(tài)警覺功能網(wǎng)絡(luò)? 與健康對(duì)照組相比浙宜,rTLE組雙側(cè)扣帶回的功能連接強(qiáng)度均下降(左后扣帶回為種子點(diǎn):P<0.05官辽,AlphaSim校正,體素值>46粟瞬;右后扣帶回為種子點(diǎn):P<0.05同仆,AlphaSim校正,體素值>43)裙品。與左后扣帶回功能連接下降的腦區(qū)包括右顳極-顳中回俗批、左顳下回俗或、左額上-額中回、右后扣帶回岁忘;與右后扣帶回功能連接下降的腦區(qū)包括右顳極-顳中回辛慰、右海馬、右海馬旁回干像、左后扣帶回帅腌。見表3及圖3。
2.5 rTLE 組異常的后扣帶回功能連接與行為學(xué)之間的相關(guān)性? rTLE組中麻汰,左后扣帶回與左額上-額中回之間下降的功能連接與警覺效應(yīng)行為學(xué)成績呈負(fù)相關(guān)(r=-0.724速客,P=0.001,圖4A)什乙;右后扣帶回與左后扣帶回之間下降的功能連接與固有警覺(r=-0.484挽封,P=0.049,圖4B)及位相性警覺(r=-0.515臣镣,P=0.035,圖4C)呈負(fù)相關(guān)智亮。
2.6 rTLE組左后扣帶回FA與FC忆某、固有警覺、位相性警覺及警覺效應(yīng)行為學(xué)之間均無顯著相關(guān)性(r=-0.183阔蛉,0.083弃舒,0.098,-0.067状原;均P>0.05)聋呢;rTLE組右后扣帶回FA與FC、固有警覺颠区、位相性警覺及警覺效應(yīng)行為學(xué)之間均無顯著相關(guān)性(r=-0.071削锰,-0.165,-0.091毕莱,-0.212器贩;均P>0.05)。
3 討論
? ? 后扣帶回朋截、海馬蛹稍、海馬旁回是DMN及Papez環(huán)路的組成部分,在情節(jié)記憶部服、空間注意唆姐、自我評(píng)價(jià)等認(rèn)知功能中起重要作用。本研究中rTLE患者后扣帶回間及右后扣帶回與同側(cè)海馬廓八、海馬旁回的功能連接下降奉芦,與既往研究報(bào)道的TLE 患者DMN間功能連接降低相符[5]胆描。推測(cè)rTLE患者后扣帶回間及右后扣帶回與同側(cè)海馬、海馬旁回功能連接的下降可能由于右側(cè)顳葉致癇灶反復(fù)癇性放電通過Papez環(huán)路擴(kuò)散達(dá)后扣帶及同側(cè)海馬仗阅、海馬旁回所致昌讲。此外rTLE患者的后扣帶回與額葉、顳葉的功能連接下降减噪,或與顳葉自身結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)短绸,且顳葉致癇灶反復(fù)癇性放電可擴(kuò)步到額區(qū)引起額葉的損害。
? ? 本研究利用DTI及纖維追蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)rTLE患者右后扣帶回FA值明顯降低筹裕,提示右后扣帶束纖維完整性受到破壞醋闭。扣帶束連接額葉朝卒、顳葉证逻、頂葉及扣帶回皮質(zhì)等區(qū)域[6],長期癲癇發(fā)作導(dǎo)致神經(jīng)元變性抗斤、髓鞘脫失及白質(zhì)纖維束變性囚企,導(dǎo)致右后扣帶回與海馬、皮質(zhì)等結(jié)構(gòu)之間的連接發(fā)生改變瑞眼,使rTLE患者的認(rèn)知功能發(fā)生改變龙宏。rTLE患者左后扣帶回FA值與健康對(duì)照組間并未存在差異,與TLE患者雙側(cè)扣帶軸索完整性受到明顯破壞不符[7]伤疙,這可能與右側(cè)顳葉致癇病灶反復(fù)癇性放電更多地向右側(cè)后扣帶回?cái)U(kuò)部所致银酗,隨著病程的延長左后扣帶回的纖維束是否受損有待進(jìn)一步研究。
? ? TLE 常導(dǎo)致不同程度的注意徒像、學(xué)習(xí)黍特、記憶、語言等認(rèn)知功能障礙锯蛀。我們的研究結(jié)果顯示rTLE患者的固有及位相性警覺出現(xiàn)了損害灭衷,類似結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)于兒童失神發(fā)作性癲癇的神經(jīng)心理學(xué)研究中[8]。但并未觀察到rTLE組與健康對(duì)照組的警覺效應(yīng)存在差異谬墙,其原因可能是:①暗示呈現(xiàn)時(shí)間短暫今布,被試易受注意力分散、視力及其他混合因素干擾拭抬;②暗示方式部默、箭頭方向可影響行為學(xué)的RT;③ANT無法測(cè)出TLE患者與健康對(duì)照組之間警覺功能的差異造虎;④rTLE患者固有警覺與位相性警覺的反應(yīng)時(shí)間均較健康對(duì)照者顯著延長傅蹂,二者反應(yīng)時(shí)間延長程度大致相等,計(jì)算后得出rTLE患者警覺效應(yīng)行為學(xué)成績與健康對(duì)照者無顯著差異。
? ? 額葉是人類警覺網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分份蝴,右側(cè)海馬硬化患者的額葉代謝活性減低[9]犁功,TLE患者警覺任務(wù)態(tài)fMRI研究顯示右側(cè)額葉激活下降[10]。早期輕度認(rèn)知功能障礙患者的后扣帶回代謝活性降低[2]婚夫。提示額葉浸卦、后扣帶回?fù)p害與認(rèn)知功能有關(guān)。我們的研究發(fā)現(xiàn)案糙,rTLE患者后扣帶回間下降的功能連接與固有及位相性警覺呈負(fù)相關(guān)限嫌,即功能連接下降,固有及位相性警覺反應(yīng)時(shí)間延長时捌,固有及位相性警覺功能下降怒医。這可能與rTLE 反復(fù)癇性放電通過Papez環(huán)路擴(kuò)散至后扣帶回,導(dǎo)致后扣帶回間功能連接下降奢讨,引起固有和位相性警覺下降稚叹,當(dāng)后扣帶回?fù)p害到一定程度時(shí),則出現(xiàn)警覺效應(yīng)的下降拿诸。本研究中rTLE 患者左后扣帶回與左額上-額中回間下降的功能連接與警覺效應(yīng)行為學(xué)成績呈負(fù)相關(guān)扒袖,即功能連接下降,警覺反應(yīng)時(shí)間延長佳镜,警覺效應(yīng)下降僚稿,提示警覺功能并不局限于后扣帶回,左額上-額中回的損害可能使rTLE患者的警覺功能進(jìn)一步受損蟀伸。有研究表明,伴雙側(cè)海馬硬化TLE患者穹窿缅刽、扣帶啊掏、鉤束受損的纖維微結(jié)構(gòu)與命名、語言流暢性及其處理速度等認(rèn)知功能間無顯著相關(guān)性[7]衰猛;而平均病程為22年的TLE患者雙側(cè)扣帶束FA值較健康對(duì)照顯著降低[11]迟蜜,但未發(fā)現(xiàn)平均病程為5年的兒童TLE患者存在相同改變[12]。本研究未發(fā)現(xiàn)rTLE組后扣帶回的FA與FC啡省、固有警覺娜睛、位相性警覺及警覺效應(yīng)行為學(xué)之間存在明顯相關(guān)性,考慮病程的長短卦睹、纖維連接的重建畦戒、其他腦區(qū)代償均有可能影響它們之間的關(guān)系。
? ? 我們的研究表明rTLE 患者后扣帶回警覺功能網(wǎng)絡(luò)完整性受到破壞结序,rTLE患者右后扣帶回纖維束顯著受損障斋,rTLE患者后扣帶回間及左后扣帶回與左額上-額中回間的功能連接下降可導(dǎo)致警覺功能下降。由于人類警覺相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)存在顯著右偏側(cè)優(yōu)勢(shì)[1],研究只納入了rTLE患者垃环,缺乏對(duì)左側(cè)TLE患者右扣帶回警覺功能的研究邀层;另外本研究缺乏對(duì)rTLE患者警覺功能進(jìn)行長期的前瞻性研究,這都有待進(jìn)一步擴(kuò)展研究遂庄。
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