喬真,袁磊磊,趙曉斌,王凱,張姝,李曉桐,陳謙,艾林
作者單位:首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,北京 100070
阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease, AD)[1]是一種最常見的癡呆,其起病隱匿且呈進(jìn)行性發(fā)展,進(jìn)展至終末階段,藥物治療無法逆轉(zhuǎn),因此目前AD的干預(yù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向AD 前階段,包括輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment, MCI)階段[2]。MCI表現(xiàn)為記憶和認(rèn)知功能輕度損害的一種疾病狀態(tài),是一種介于正常老化與癡呆之間的一種狀態(tài),而尚未達(dá)到癡呆的診斷標(biāo)準(zhǔn)。目前研究普遍認(rèn)為MCI 患者是發(fā)展為癡呆的高危人群,但并不是所有MCI都有一致的轉(zhuǎn)歸,每年有10%~15%的MCI最終發(fā)展為癡呆[3],可稱為進(jìn)展型MCI,另有部分患者可保持當(dāng)前認(rèn)知水平不變甚至逆轉(zhuǎn)為正常,為穩(wěn)定型MCI[3],早期檢測(cè)或預(yù)測(cè)出進(jìn)展為AD的MCI患者并給予有效的藥物治療或采取其他干預(yù)手段,或許可以延緩MCI向AD轉(zhuǎn)化的速度,改善AD的預(yù)后。因此早期鑒別進(jìn)展型MCI和穩(wěn)定型MCI至關(guān)重要。
靜息態(tài)功能磁共振成像(resting-state fuctional magnetic resonance imaging, rs-fMRI)主要根據(jù)神經(jīng)元興奮后局部耗氧與血流不一致的原理,通過測(cè)量腦血氧依賴水平(blood oxygen level dependency,BOLD)信號(hào)間接反映神經(jīng)元活動(dòng),是一種無創(chuàng)的研究人腦功能和結(jié)構(gòu)的有效手段。通過對(duì)不同腦區(qū)之間的BOLD信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析來測(cè)量不同大腦區(qū)域之間的功能連接,從而構(gòu)建腦功能連接網(wǎng)絡(luò)。已有研究證實(shí)AD 患者較MCI 患者網(wǎng)絡(luò)連接減低[4-5],MCI 較正常人群也存在網(wǎng)絡(luò)連接減低[6-7],但是其變化程度沒有AD顯著;因此應(yīng)用rs-fMRI有利于診斷存在高風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知障礙的MCI個(gè)體,以及篩選出潛在的MCI患者[8-9]。
然而,靜態(tài)功能連接不足以反映出大腦復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)的時(shí)變特征,動(dòng)態(tài)功能連接[10-11]可捕捉短時(shí)間尺度上的時(shí)變連續(xù)特征,反映腦復(fù)雜功能組織的變化和聯(lián)系,可用于對(duì)大腦的多種功能和疾病進(jìn)行機(jī)制及機(jī)理研究,如大腦的認(rèn)知體制、功能損害或缺失、神經(jīng)精神疾病的病理機(jī)制及臨床診療應(yīng)用等。腦動(dòng)態(tài)功能連接變化[12]是AD 患者的重要特征,研究表明[13]AD 患者的腦功能具有在弱連接狀態(tài)下駐留時(shí)間較長(zhǎng)的特點(diǎn),動(dòng)態(tài)功能連接可能有望成為AD 的生物學(xué)標(biāo)志物[14],然而基于rs-fMRI 的動(dòng)態(tài)功能連接分析用于篩查進(jìn)展型MCI 的研究鮮有報(bào)道。本研究通過對(duì)MCI 患者的rs-fMRI 數(shù)據(jù)行動(dòng)態(tài)功能連接分析,以評(píng)估進(jìn)展型MCI 及穩(wěn)定型MCI 的動(dòng)態(tài)功能連接特征并比較二者的差異,從而探討動(dòng)態(tài)功能連接分析對(duì)鑒別進(jìn)展型及穩(wěn)定型MCI患者的價(jià)值。
本研究為回顧性研究,所用數(shù)據(jù)均來自于阿爾茨海默病神經(jīng)影像學(xué)計(jì)劃(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, ADNI)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://adni.loni.usc.edu)。ADNI數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)立于2003年,其目的是評(píng)估能否通過系列MRI、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography, PET)、各種生物學(xué)標(biāo)記物以及臨床神經(jīng)癥狀評(píng)估等多種手段來監(jiān)測(cè)MCI 及早期AD 的疾病進(jìn)展,該數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)立符合赫爾辛基宣言,納入的被試者均已簽署知情同意書。于ADNI 數(shù)據(jù)庫(kù)檢索MCI 患者,時(shí)間截至2021年12月,收集其rs-fMRI及隨訪數(shù)據(jù),根據(jù)隨訪結(jié)果篩選出進(jìn)展型MCI患者入組。進(jìn)展型MCI 組納入標(biāo)準(zhǔn)為:(1)具有基線rs-fMRI 顯像;(2)隨訪進(jìn)展為癡呆的患者。選擇年齡性別匹配的穩(wěn)定型MCI 患者納入本研究,穩(wěn)定型MCI 入組標(biāo)準(zhǔn):(1)在隨訪期間病情無進(jìn)展;(2)隨訪時(shí)間不小于4 年。排除標(biāo)準(zhǔn):有腦梗、腦病或其他神經(jīng)精神疾病。最終納入患者的rs-fMRI 顯像時(shí)間為2011 年2 月至2016年4月期間。
所有受試者的影像數(shù)據(jù)及掃描參數(shù)的相關(guān)信息在ADNI 官方網(wǎng)站(http://adni.loni.usc.edu)下載獲得。納入被試者磁共振數(shù)據(jù)均使用3.0 T 飛利浦醫(yī)學(xué)系統(tǒng)掃描,rs-fMRI 采用平面回波(echo-plannar imaging,EPI)序列,掃描參數(shù):翻轉(zhuǎn)角80°,TE 30 ms,TR 3000 ms,層厚3.3 mm,矩陣64 mm×64 mm,像素3 mm×3 mm×3 mm,視野220 mm×220 mm,每名患者均采集140個(gè)時(shí)間點(diǎn)。
數(shù)據(jù)預(yù)處理基于MATLAB 2021a(MathWorks,美國(guó)),使用DPABI工具包(http://rfmri.org/DPABI)對(duì)rs-fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,主要步驟:(1)為了保留穩(wěn)定的信號(hào),去除前10個(gè)時(shí)間點(diǎn),保留130幀圖像;(2)時(shí)間層校正,使每個(gè)切片的數(shù)據(jù)具有相同時(shí)間點(diǎn);(3)頭動(dòng)校正至同一位置,并為后面的圖像質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù);(4)通過結(jié)構(gòu)MRI(T1WI)行顱骨剝離、配準(zhǔn)、分割;(5)評(píng)估頭部旋轉(zhuǎn)平移(質(zhì)量控制在任何方向平移不超過3 mm,轉(zhuǎn)動(dòng)不超過3°);(6)使用EPI模板將所有圖像配準(zhǔn)到蒙特利爾神經(jīng)病學(xué)研究所(Montreal Neurological Institute,MNI)標(biāo)準(zhǔn)腦空間;對(duì)圖像進(jìn)行平滑,平滑參數(shù)為全寬半高(full-width of half-maximum, FWHM)值 4 mm;(7)去線性漂移;(8)對(duì)腦脊液和腦白質(zhì)信號(hào)進(jìn)行回歸。
獨(dú)立成分分析(independent component analysis,ICA)[15]使用GIFT 4.0(group ICA of fMRI toolbox 4.0,https://sourceforge.net/projects/icatb/)工具包完成。應(yīng)用工具包中的infomax 算法進(jìn)行組水平ICA,并設(shè)定獨(dú)立成分(independent component,IC)數(shù)為35。使用icasso算法確保所估計(jì)IC的穩(wěn)定性,然后根據(jù)既往文獻(xiàn)[16]及工具箱自帶的模板選出17個(gè)感興趣的IC 并劃分成9 個(gè)腦網(wǎng)絡(luò):默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)(default mode network,DMN)、執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)(executive control network,ECN)、突顯網(wǎng)絡(luò)(salience network, SN)、背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)(dorsal attention network, DAN),額頂網(wǎng)絡(luò)(frontoparietal network, FP)、聽覺網(wǎng)絡(luò)(auditory network,AUN)、視覺網(wǎng)絡(luò)(visual network,VN)、感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(sensorimotor network, SMN)及小腦網(wǎng)絡(luò)(cerebellum network,CBN)(圖1)。
圖1 各功能網(wǎng)絡(luò)的空間位置示意圖。1A:感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(IC19);1B:背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò)(IC12);1C:執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)(IC14/29/32);1D:視覺網(wǎng)絡(luò)(IC2/3/4);1E:聽覺網(wǎng)絡(luò)(IC7/21);1F:小腦網(wǎng)絡(luò)(IC23);1G:突顯網(wǎng)絡(luò)(IC26);1H:額頂網(wǎng)絡(luò)(IC10/25);1I:默 認(rèn) 網(wǎng) 絡(luò)(IC8/15/19)。Fig. 1 Spatial distribution of functional network. 1A:Sensorimotor network(IC19);1B: Dorsal attention network (IC12); 1C: Executive control network (IC14/29/32); 1D: Visual network (IC2/3/4); 1E: Auditory network (IC7/21); 1F: Cerebellum network(IC23);1G:Salience network(IC26);1H:Frontoparietal network(IC10/25);1I:Default mode network(IC8/15/19).
將所選的IC 進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能連接分析,設(shè)定時(shí)間窗為22 TR、步長(zhǎng)為1 TR,對(duì)各IC 進(jìn)行滑窗操作,計(jì)算每個(gè)窗口中所有BOLD 信號(hào)之間的Pearson 相關(guān)系數(shù),構(gòu)建一系列動(dòng)態(tài)功能連接矩陣。選擇k-means算法對(duì)全部動(dòng)態(tài)功能連接矩陣進(jìn)行聚類,根據(jù)elbow方法選擇最佳聚類集群數(shù)[17],按照該最佳聚類集群數(shù)劃分具有代表性的動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài)。根據(jù)劃分的動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài)分別提取以下動(dòng)態(tài)特征參數(shù):(1)時(shí)間比例(fraction time),表示每種狀態(tài)占總時(shí)間的百分比;(2)駐留時(shí)間(dwell time),表示每種狀態(tài)的持續(xù)停留時(shí)間;(3)轉(zhuǎn)換次數(shù)(number of transition),表示每種狀態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換的總次數(shù)。
兩組動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài)經(jīng)GIFT 4.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),需通過FDR多重比較校正。兩組間動(dòng)態(tài)功能連接特征參數(shù)及臨床資料比較使用SPSS 20.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn),連續(xù)變量進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),正態(tài)分布檢驗(yàn)應(yīng)用夏皮洛-威爾克(S-W)檢驗(yàn),符合正態(tài)分布的用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),不符合正態(tài)分布的兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出24 例MCI 患者行rs-fMRI 后隨訪進(jìn)展為癡呆,診斷為進(jìn)展型MCI,其中1例患者在顯像后1732 天后隨訪診斷為癡呆,剔除出試驗(yàn)組。最終23 名進(jìn)展型MCI 及26 名穩(wěn)定型MCI 患者納入本研究?;拘畔⒁姳?。兩組間性別比例及年齡差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。
表1 研究對(duì)象的人口學(xué)資料Tab.1 Demographic data of the subjects
根據(jù)elbow 方法獲得最佳聚類集群數(shù)目為4,最終將一系列動(dòng)態(tài)功能連接矩陣劃分為4 種動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài):(1)弱連接狀態(tài)a,占比28%,表現(xiàn)為大部分網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)間連接強(qiáng)度較低,其中VN 保留強(qiáng)連接;(2)局部強(qiáng)連接狀態(tài),占比25%,表現(xiàn)為VN、AUN、SMN、CBN 正相關(guān)強(qiáng)連接,DMN 與視覺聽覺網(wǎng)絡(luò)負(fù)相關(guān)強(qiáng)連接;(3)弱連接狀態(tài)b,占比28%,表現(xiàn)為VN、AUN、SMN、CBN 正相關(guān)弱連接,DMN 與VN、AUN 負(fù)相關(guān)弱連接,DMN與ECN負(fù)相關(guān)中等強(qiáng)度連接;(4)正相關(guān)強(qiáng)連接狀態(tài),占比20%,表現(xiàn)為大部分網(wǎng)絡(luò)內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)間存在較強(qiáng)的正相關(guān)連接。結(jié)果見圖2A~2E。兩組在四種狀態(tài)下的功能連接差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(FDR校正后)。
圖2 動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài)及聚類結(jié)果。2A:弱連接狀態(tài)a;2B:局部強(qiáng)連接狀態(tài);2C:弱連接狀態(tài)b;2D:正相關(guān)強(qiáng)連接狀態(tài);2E:elbow 結(jié)果曲線圖。DMN:默認(rèn)網(wǎng)絡(luò);ECN:執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò);FP:額頂網(wǎng)絡(luò);DAN:背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò);SN:突顯網(wǎng)絡(luò);SMN:感覺運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò);AUN:聽覺網(wǎng)絡(luò);VN:視覺網(wǎng)絡(luò);CBN:小腦網(wǎng)絡(luò)。 圖3 駐留時(shí)間與狀態(tài)的分布圖。PMCI:進(jìn)展型輕度認(rèn)知障礙;SMCI:穩(wěn)定型輕度認(rèn)知障礙。Fig. 2 Dynamic function connection status and clustering results. 2A:Decreasing connection state-a; 2B: Increasing local connection state; 2C:Decreasing connection state-b; 2D: Increasing positive-connection state; 2E:The elbow results. DMN: default mode network; ECN: executive control network;FP:frontoparietal network;DAN:dorsal attention network;SN:salience network; SMN: sensorimotor network; AUN: auditory network; VN: visual network; CBN: cerebellum network. Fig. 3 Distribution of dwell time and states.PMCI:progressive mild cognitive impairment;SMCI:stable mild cognitive impairment.
穩(wěn)定型MCI 處于狀態(tài)(1)~(4)的平均時(shí)間比例依次為38.1%、31.7%、12.8%及17.4%,平均駐留時(shí)間分別為33.9、23.4、9.9、12.9 s。進(jìn)展型MCI 處于狀態(tài)(1)~(4)的平均時(shí)間比例依次為28.5%、13.0%、38.5%及20.0%,平均駐留時(shí)間分別為23.6、10.8、28.4、17.5 s。與穩(wěn)定型MCI 組比較,進(jìn)展型MCI 處于狀態(tài)(2)的時(shí)間比例減少、駐留時(shí)間縮短(P=0.049,P=0.049),而處于狀態(tài)(3)的時(shí)間比例增加、駐留時(shí)間延長(zhǎng)(P=0.045,P=0.033)。結(jié)果見圖3。兩組之間狀態(tài)轉(zhuǎn)換次數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究通過對(duì)MCI 患者的rs-fMRI 數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能連接分析,為評(píng)估進(jìn)展型MCI 及穩(wěn)定型MCI 患者的腦功能連接特征及差異提供了一種新的方法,研究發(fā)現(xiàn)與穩(wěn)定型MCI 患者比較,進(jìn)展型MCI 患者弱連接狀態(tài)增多,這與AD的動(dòng)態(tài)功能連接特點(diǎn)類似,為探索進(jìn)展型MCI 向AD 轉(zhuǎn)化的功能連接機(jī)制提供了一種新的研究思路。
MCI患者向AD的轉(zhuǎn)化速度各不相同,盡早識(shí)別可能在數(shù)年迅速進(jìn)展的進(jìn)展型MCI患者并采取積極的干預(yù)措施,對(duì)改善AD 的預(yù)后至關(guān)重要。Steenland 等[18]利用ADNI 數(shù)據(jù)建立了一個(gè)4 年預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)從認(rèn)知正常到MCI 和從MCI 到AD 的進(jìn)展。該研究納入了MCI 被試者424 例,經(jīng)4 年隨訪后150 例(35%)轉(zhuǎn)化為AD。參考該文獻(xiàn),本研究納入穩(wěn)定型MCI患者時(shí)將隨訪時(shí)間設(shè)定為4 年;本研究納入進(jìn)展型MCI 患者時(shí),發(fā)現(xiàn)有一例患者首次rs-fMRI 顯像后近5 年后才進(jìn)展為癡呆,為了與穩(wěn)定型MCI 患者進(jìn)行鑒別,將該患者排除出試驗(yàn)組。
已有研究表明AD患者較正常人群的小世界屬性退化,腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在異常[19],全腦功能連接下降[20-22],區(qū)域內(nèi)及區(qū)域間功能連接也出現(xiàn)下降,如顳葉內(nèi)部及顳葉與丘腦、顳葉與紋狀體、額葉與丘腦、枕葉與丘腦等均存在功能連接下降[4,23-24];此外,在機(jī)體代償作用下,部分區(qū)域則存在功能連接增強(qiáng)的趨勢(shì)。MCI是介于AD與正常人群之間的一種疾病狀態(tài),其功能連接強(qiáng)度是否也介于二者之間呢?與MCI 患者比較,AD 患者存在網(wǎng)絡(luò)功能連接下降,甚至有研究表明,功能連接與認(rèn)知功能存在相關(guān)性[4-5]。與正常人群比較,MCI 也存在網(wǎng)絡(luò)連接下降[6-7],但下降程度較AD 減輕。有研究表明[25]與正常人群比較,AD 患者的DMN 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部楔前葉及后扣帶回間功能連接強(qiáng)度減低,而MCI 與正常人群及AD 之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;該研究也將MCI 分為了穩(wěn)定型MCI 及進(jìn)展型MCI,穩(wěn)定型MCI 與AD 之間連接強(qiáng)度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而與正常對(duì)照組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)展型MCI 與AD 組及正常人群的功能連接強(qiáng)度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,然而該研究納入樣本量較少,穩(wěn)定型及進(jìn)展型MCI 患者分別為14 例及7 例。本研究中心對(duì)兩組MCI 患者功能連接進(jìn)行比較結(jié)果顯示進(jìn)展型MCI組與穩(wěn)定型MCI 組之間的全腦功能連接強(qiáng)度無顯著差異,網(wǎng)絡(luò)間功能連接比較結(jié)果顯示進(jìn)展型MCI 的SMN 與DMN 之間的功能連接強(qiáng)度較穩(wěn)定型MCI 的SMN與DMN 之間功能連接強(qiáng)度減低,然而未能通過FDR 校正(該部分結(jié)果為陰性結(jié)果,本文未顯示)。亦有研究應(yīng)用FDG PET 構(gòu)建腦功能連接[26],對(duì)MCI 的縱向數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,提示進(jìn)展型及穩(wěn)定型MCI患者均具有小世界屬性,而進(jìn)展型MCI 患者的DMN 區(qū)域的聚類系數(shù)下降且范圍向周圍擴(kuò)散。此外,在對(duì)腦功能連接進(jìn)行分析比較時(shí),機(jī)體的代償功能也至關(guān)重要。2017 年國(guó)內(nèi)有一項(xiàng)縱向研究結(jié)果[27]顯示MCI 轉(zhuǎn)化組(即進(jìn)展型MCI)的DMN 功能連接強(qiáng)度較未轉(zhuǎn)化組(即穩(wěn)定型MCI)下降,而轉(zhuǎn)化組較健康人群在雙側(cè)眶額皮層、右側(cè)中央前回、左側(cè)小腦的功能連接強(qiáng)度增強(qiáng),這可能是機(jī)體代償?shù)慕Y(jié)果。另一項(xiàng)研究[28]與上述研究結(jié)果不一致,該研究對(duì)AD/MCI 及健康人群的全腦功能連接強(qiáng)度進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)MCI 較健康人群在上額葉、中央前回/中央后回(運(yùn)動(dòng)感覺皮層)、顳葉、扣帶回區(qū)域的功能連接強(qiáng)度下降,與AD 比較,MCI 的小腦連接強(qiáng)度增高。一項(xiàng)執(zhí)行視覺工作記憶的任務(wù)態(tài)fMRI 顯像研究顯示[29],AD 及MCI 患者激活區(qū)域(右側(cè)額上回、雙側(cè)額中回、顳中回、前扣帶回等)較正常對(duì)照組更為廣泛,研究人員認(rèn)為其可能也是機(jī)體代償?shù)慕Y(jié)果。眾所周知海馬萎縮與記憶下降有關(guān)[30],然而有研究[8]表明MCI 患者隨著記憶功能下降,海馬激活區(qū)域進(jìn)一步增大,這可能也是機(jī)體代償?shù)谋憩F(xiàn)。
一項(xiàng)針對(duì)AD、MCI及主觀認(rèn)知障礙(subject cognitive impairment,SCI)的rs-fMRI 的研究[31]使用靜態(tài)功能連接分析和動(dòng)態(tài)功能連接分析方法,發(fā)現(xiàn)與MCI 和SCI 相比,AD 在靜態(tài)功能連接和動(dòng)態(tài)功能連接(額葉、顳葉和DMN)狀態(tài)均表現(xiàn)出功能連接強(qiáng)度的改變,且全腦網(wǎng)絡(luò)亞穩(wěn)態(tài)降低,腦網(wǎng)絡(luò)亞穩(wěn)態(tài)的下降與認(rèn)知功能存在一定相關(guān)性[32]。腦功能狀態(tài)處于動(dòng)態(tài)變化中,靜態(tài)功能連接不能完全反映復(fù)雜的腦功能連接狀態(tài)。Schumacher 等[13]的動(dòng)態(tài)功能連接分析表明AD 患者在弱連接狀態(tài)下停留時(shí)間較長(zhǎng),VN、SMN 內(nèi)部連接減弱,DMN 與任務(wù)積極網(wǎng)絡(luò)之間缺乏負(fù)相關(guān)。本研究的研究對(duì)象為進(jìn)展型MCI 及穩(wěn)定型MCI 患者,動(dòng)態(tài)功能連接分析結(jié)果顯示進(jìn)展型MCI處于狀態(tài)(2)弱連接狀態(tài)b的時(shí)間比例及駐留時(shí)間較長(zhǎng),即表現(xiàn)為高級(jí)功能網(wǎng)絡(luò)(如視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)等)之間為弱連接;同時(shí)進(jìn)展型MCI處于狀態(tài)(3)局部強(qiáng)連接狀態(tài)的時(shí)間比例及駐留時(shí)間縮短。狀態(tài)(2)與狀態(tài)(3)最主要的區(qū)別在于VN、AUN、SMN連接強(qiáng)度及DMN與VN、AUN連接強(qiáng)度。進(jìn)展型MCI 于靜息狀態(tài)下更傾向于處于VN、AUN、SMN 弱連接狀態(tài)及DMN 與VN、AUN 弱連接狀態(tài)。應(yīng)用前述代償機(jī)制或許可以解釋進(jìn)展型MCI 局部強(qiáng)連接狀態(tài)減少的現(xiàn)象,進(jìn)展型MCI患者多數(shù)時(shí)間不能保持網(wǎng)絡(luò)連接(視聽覺感覺運(yùn)動(dòng)功能)增加,而更傾向于維持弱連接狀態(tài),同時(shí)DMN 與ECN 表現(xiàn)為更強(qiáng)的負(fù)相關(guān),可能也是進(jìn)展型MCI 的一種代償現(xiàn)象,犧牲了部分功能,而側(cè)重于保證執(zhí)行控制功能的正常。盡管進(jìn)展型MCI 及穩(wěn)定型MCI 動(dòng)態(tài)功能連接特征存在差異,但二者臨床量表評(píng)分類似,是否也是由于功能下降及代償能力之間的平衡作用尚未被打破,而MCI 向AD 的轉(zhuǎn)化可能也經(jīng)歷了功能下降—代償—失代償?shù)倪^程,這些假設(shè)尚需要大量研究證實(shí)。
此外,本研究存在幾個(gè)問題仍需進(jìn)一步考慮。本研究納入樣本量較小,且納入數(shù)據(jù)來源于數(shù)據(jù)庫(kù),人群為歐美人群,目前國(guó)內(nèi)尚缺乏大規(guī)模亞洲人群的數(shù)據(jù),下一步可前瞻性納入MCI人群并對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪,縱向研究進(jìn)展型MCI 向AD 轉(zhuǎn)化過程中的腦功能連接狀態(tài)變化特點(diǎn);此外可結(jié)合多種影像學(xué)手段(如PET/MRI)以篩選出進(jìn)展型MCI進(jìn)行早期干預(yù)從而改善MCI及AD的預(yù)后[2]。
綜上所述,MCI 是癡呆早期干預(yù)的目標(biāo)人群,區(qū)別進(jìn)展型MCI 及穩(wěn)定型MCI 對(duì)判斷認(rèn)知減退速度、改善AD 預(yù)后具有重要意義。本研究結(jié)果顯示進(jìn)展型MCI 與穩(wěn)定型MCI 動(dòng)態(tài)功能連接狀態(tài)特征存在差異,進(jìn)展型MCI患者具有局部強(qiáng)連接狀態(tài)減少,而弱連接狀態(tài)增多的趨勢(shì)。動(dòng)態(tài)功能連接分析可能較主觀的量表評(píng)分更早發(fā)現(xiàn)進(jìn)展型MCI患者,具有篩選進(jìn)展型MCI 患者的潛能,從而為預(yù)測(cè)MCI 向AD 轉(zhuǎn)化提供影像學(xué)依據(jù)。
作者利益沖突聲明:全部作者均聲明無利益沖突。