林廣勇，黎月桃，楊侃榮，宋琴琴

（佛山市第二人民醫(yī)院／南方醫(yī)科大學(xué)附屬佛山醫(yī)院，廣東 佛山 528000）

吞咽是一種復(fù)雜的反射性活動(dòng)，現(xiàn)階段關(guān)于吞咽中樞的定位及相互協(xié)調(diào)機(jī)制尚未完全明確。任務(wù)態(tài)功能性核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI） 需要與一定的任務(wù)事件相結(jié)合，能精確檢測(cè)出大腦在指定任務(wù)下的腦功能區(qū)活動(dòng)狀態(tài)。本研究基于吞咽任務(wù)下的fMRI 研究技術(shù)，分析健康中年老人執(zhí)行吞咽任務(wù)時(shí)相關(guān)腦功能區(qū)的激活分布及特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象招募2021年12月至2023年4月期間在我院體檢中心體檢的健康中老年志愿者。年齡在40 ～70 歲之間，右利手，無精神、 神經(jīng)系統(tǒng)疾病，無頭頸部、 食管等疾病病史，無MRI 檢查禁忌證，無吞咽功能障礙。本研究經(jīng)佛山市第二人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過 （編號(hào)： KJ2020022）。

1.2 數(shù)據(jù)采集 采用美國通用 （GE Discovery MR 750W 3.0T）磁共振掃描成像系統(tǒng)。采用3D－T1加權(quán)梯度回波序列掃描結(jié)構(gòu)像數(shù)據(jù)，功能像掃描采用EPI 掃描采集任務(wù)態(tài)功能像數(shù)據(jù)，具體參數(shù)為： TR ＝2 000 ms，TE ＝21 ms，翻轉(zhuǎn)角＝78°，F(xiàn)OV 240 mm × 240 mm，矩陣大?。?4 × 64，掃描層厚＝5 mm，體素大小＝3.5 mm × 3.5 mm × 4.0 mm，層數(shù)＝28 層。

1.3 試驗(yàn)任務(wù) 每位受試者均接受310 s 的block 設(shè)計(jì)fMRI 檢查。將長(zhǎng)1 米直徑約4 mm 塑料軟管一端放置于受試者口腔內(nèi)，另一端連接50 mL 注射器。實(shí)驗(yàn)者手持注射器，觀察MRI 掃描過程中顯示器上的倒計(jì)時(shí)時(shí)間，每隔30 s 向受試者口腔注射中稠流質(zhì)3 mL，注射時(shí)間為2 s 左右，要求一次咽下口腔內(nèi)所有流質(zhì)。之后進(jìn)入為期20 s 的對(duì)照組塊 （休息），在此期間不注水，受試者不進(jìn)行吞咽動(dòng)作，然后再次進(jìn)入刺激組塊 （吞咽任務(wù)）。共執(zhí)行10 個(gè)刺激組塊及10 個(gè)對(duì)照組塊。

1.4 圖像處理 基于Matlab 2016 平臺(tái)SPM 12 fMRI 軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，步驟包括時(shí)間校正、 頭動(dòng)校正、 空間標(biāo)準(zhǔn)化及空間平滑等處理。剔除頭動(dòng)參數(shù)過大 （大于3 mm 或者3°）、 配準(zhǔn)不良的數(shù)據(jù)。本研究將激活范圍值設(shè)定在10 個(gè)像素，獲得每個(gè)激活腦區(qū)的坐標(biāo)值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPM 12 軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。預(yù)處理后的數(shù)據(jù)行一階分析，再行二階分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用xjView 軟件將腦區(qū)激活圖可視化。

2 結(jié)果

共招募15 例志愿者。剔除4 例頭動(dòng)參數(shù)過大及1 例匹配不良的被試，最后10 例納入研究。其中男性4 名，女性6 名；最小年齡43 歲，最大年齡67 歲，平均年齡 （55.36 ± 7.69）歲。執(zhí)行吞咽任務(wù)時(shí)多個(gè)腦區(qū)被激活，其中雙側(cè)中央前回、 補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、 中央后回、 基底神經(jīng)節(jié)、 島葉、 丘腦為主要激活的區(qū)域。雙側(cè)背外側(cè)額上回、 右側(cè)額中回、 左側(cè)距狀裂周圍皮層等腦區(qū)處于負(fù)激活狀態(tài)。同時(shí)，執(zhí)行吞咽任務(wù)時(shí)左側(cè)半球激活腦區(qū)多于右側(cè)半球。見表1、 表2、 圖1。

圖1 吞咽任務(wù)時(shí)激活腦區(qū)激活情況

表1 吞咽任務(wù)時(shí)激活腦區(qū)

表2 吞咽任務(wù)時(shí)負(fù)激活腦區(qū)

3 討論

在本研究中，健康中年老人執(zhí)行基于block 設(shè)計(jì)的吞咽任務(wù)時(shí)多個(gè)腦功能區(qū)被激活，其中以雙側(cè)中央前回、 補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、 中央后回、 基底神經(jīng)節(jié)、 島葉、 丘腦為主要集中激活區(qū)域，提示吞咽活動(dòng)接受來自于雙側(cè)大腦半球的神經(jīng)調(diào)控，這與Hamdy 等［1］、 鄔剛等［2］的研究結(jié)果相近。中央前回是高級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層中樞，中央后回可能參與口腔、 咽喉等感覺反饋。有研究［3］表明，老年人在吞咽活動(dòng)時(shí)初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)激活也會(huì)相應(yīng)增加，可能與吞咽運(yùn)動(dòng)效率降低及口咽感覺減退的神經(jīng)代償方式相關(guān)。補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)位于中央前回內(nèi)側(cè)上方，其功能與運(yùn)動(dòng)計(jì)劃的時(shí)序性相關(guān)［4］，它的激活提示吞咽活動(dòng)是一個(gè)配合程度較高的復(fù)雜性活動(dòng)。島葉與軀體及內(nèi)臟的感覺、 運(yùn)功加工相關(guān)，同時(shí)參與認(rèn)知控制行為。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)［5］表明島葉可誘發(fā)吞咽順序，引起吞咽活動(dòng)。丘腦是皮質(zhì)下的感覺中樞，在口腔受到感覺刺激及吞咽唾液時(shí)被激活［6］。尾狀核、 殼核、 蒼白球、 丘腦底核等同屬于基底神經(jīng)節(jié)腦功能區(qū)激活，提示基底神經(jīng)節(jié)參與了吞咽活動(dòng)的信息整合及動(dòng)作執(zhí)行。

不同于以往的報(bào)道［7］，本研究中額上回、 額中回等前額葉區(qū)及頂枕區(qū)、 小腦等沒有被廣泛激活，額葉、 枕葉的部分腦區(qū)甚至處于負(fù)激活狀態(tài)，考慮是食物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同導(dǎo)致結(jié)果不一致。本研究中，被試口含軟管在感知口腔內(nèi)流質(zhì)后執(zhí)行吞咽活動(dòng)，未經(jīng)歷口腔前期以及口腔期的咀嚼、 舌推送動(dòng)作，其行為可能接近于反射性吞咽活動(dòng)。有報(bào)道［8］稱前額葉在反射性吞咽活動(dòng)中參與度較低。此外，年齡也許是另一個(gè)影響因素。一項(xiàng)針對(duì)老年人的研究［9］表明吞咽時(shí)前額葉處于負(fù)激活模式，考慮與認(rèn)知減退相關(guān)，認(rèn)知減退引起的腦功能改變?cè)谕萄收系K臨床癥狀發(fā)生前就已顯現(xiàn)。同時(shí)，執(zhí)行吞咽任務(wù)時(shí)左側(cè)半球激活腦區(qū)多于右側(cè)半球，提示吞咽活動(dòng)時(shí)大腦半球中樞支配存在偏側(cè)性。有研究［10］通過計(jì)算雙側(cè)大腦半球的偏側(cè)性指數(shù) （LI），表明吞咽活動(dòng)的相關(guān)腦區(qū)存在偏側(cè)性，即存在吞咽優(yōu)勢(shì)半球。吞咽活動(dòng)時(shí)大腦半球中樞支配偏側(cè)性可能與左右利手相關(guān)，也可能與語言中樞偏側(cè)性原因相似，但尚未能清楚揭示其成因。

總之，初級(jí)感覺運(yùn)動(dòng)區(qū)、 補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、 島葉、 丘腦等腦區(qū)是吞咽神經(jīng)控制網(wǎng)絡(luò)的一部分。但本研究存在一定的局限性，如樣本量過小，未納入年輕人作對(duì)比，食物性狀單一等。未來將會(huì)進(jìn)行補(bǔ)充完善，為探索吞咽網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)生理機(jī)制提供依據(jù)。