注意缺陷多动障碍儿童神经网络的功能影像学研究

【摘要】：目的： 注意缺陷多动障碍(ADHD)是一种儿童青少年时期常见的神经发育性障碍,他们的主要特征是与年龄不相匹配的注意力涣散、缺乏组织性、多动和冲动行为。近年来,人们从神经影像学的角度报道了ADHD的各种神经解剖学改变。很多研究从负责不同认知活动的脑区入手,发现前额叶和纹状体的活动异常可能是引起ADHD外部症状的关键原因。本研究将采用静息态和任务态两种功能磁共振成像方法,分别探讨了注意缺陷多动障碍儿童大脑自发活动低频振荡的频率依赖改变、背侧注意网络-腹侧注意网络的格兰杰因果联系、执行控制和持续注意的神经网络改变。 方法： 1、7-12岁29名未经治疗的ADHD混合型儿童和33名健康对照儿童完成了静息态功能磁共振成像扫描,图像预处理后对大脑自发活动的低频振荡信号进行分频能量计算,4个频段分别为slow-5(0.01-0.027Hz), slow-4(0.027-0.073Hz), slow-3(0.073-0.198Hz), slow-2(0.198-0.25Hz),所得结果与ADHD症状评分做相关分析。 2、7-12岁未经治疗的ADHD混合型儿童和33名健康对照儿童完成了静息态功能磁共振成像扫描,图像预处理后对背侧注意网络(双侧顶间沟、额部视区)和腹侧注意网络(右侧颞-顶联合部和右侧腹侧额叶)的脑区——进行盲去卷积格兰杰因果分析。 3、28名ADHD儿童和31名健康对照儿童完成提示-靶持续性操作任务,记录受试者行为学反应与功能影像,图像预处理后采用事件相关设计分别获得Go、NoGo和Lure条件下的脑区激活图,采用总体线性模型获取激活脑区的时间序列并作组间相关分析。 结果： 1、ADHD与健康对照组在静息状态下大脑自发活动低频振荡表现出频率依赖改变,ADHD在右侧额内侧回和双侧中央后回的高频(slow-2、slow-3)和低频(slow-4、slow-5)能量均高于健康对照组；交互效应显示主要异常活动位于小脑、右侧额中回/额下回,左侧额内侧回和左侧楔前叶等脑区。 2、ADHD主要表现为双侧中央前回和右侧额下回区域出现有效连接增多。出度网络分析提示这些脑区的过度活动会向右侧颞中回、右侧额下回、右侧岛叶、右侧颞中回和壳核等区域输出更多地信息。而入度网络分析提示来自左侧顶下小叶、右侧缘上回、右侧顶下小叶、右侧颞上回、双侧中央前回的过度输入导致了这些脑区的有效连接增多。 3、ADHD组在额-顶-边缘网络中表现异常的激活模式,并且在后部和小脑区域表现激活增高。在执行控制和持续注意的认知加工中,ADHD出现活动异常的脑区包括前扣带回、主要运动区、辅助运动区、纹状体、岛叶、顶叶和小脑,并且在这些脑区的神经活动在时间纬度上也表现出差异性。 结论： 1、ADHD自发神经活动的异常LFO波幅是与特定频段相关的。 2、ADHD背侧和腹侧注意网络之间出现异常的信息交换。 3、ADHD与持续注意和执行控制中表现异常的额-顶-边缘网络活动模式。