大脑默认网络DMN与精神分裂症第

大脑默认网络(defaultmodenetwork,DMN)最早由Raichel的一项PET研究中提出()。近年来,DMN已成为精神类疾病神经影像学研究的焦点。目前,PET、fMRI以及DTI等神经影像技术是研究DMN特征的重要手段。

DMN被定义为大脑静息状态下的一组特殊的活动模式。这种静息态下特殊的神经元活动对维持个体的意识和觉醒状态有着特殊的作用。而在任务状态下,默认网络中的神经元活动水平降低。研究发现,静息状态下,神经元活动需要消耗大脑60-80%的能量,而在任务状态下,仅仅消耗大脑能量的0.5-1%。默认网络主要涉及一下解剖区域:前扣带回皮层(pCC)、楔前叶及周围区域(PCUN),内侧前额叶皮质(mPFC)、内侧及下侧颞叶(mTL/iTL)、顶下小叶(iPL)。PET研究发现,在包括工作记忆、视觉运动任务、言语任务、心理意向任务等不同种类的认知任务中,pCC和mPFC区域始终表现出任务-抑制,静息-激活的活动模式。采用fMRI技术同样能够发现默认网络的活动模式。

DMN所涉及的区域在大脑解剖结构上具有空间上的差异,那么这些空间上并不临近的解剖区域之间为何能够存在连接呢?研究发现,默认网络区域之间的连接不仅是功能上的连接,同样具有结构上的连接。DMN功能上的连接是采用功能连接的方法,计算不同区域之间的血氧信号的时间相关性。目前,主要有两种手段来研究DMN与精神疾病之间的关系。一种是基于先验假设,提取若干感兴趣区域(ROI),计算它们之间的时间相关性。另一种方法基于数据驱动的思路,多采用独立成分分析(ICA)的方法来研究DMN之间的功能连接情况。采用以上两种方法可以探究默认网络区域内的时间相关性,但是这种时间上的相关性是否可以代表结构上的关联呢?默认网络功能上的连接和结构上的连接究竟存在何种关系呢?为了解决上述问题,研究者采用fMRI联合DTI的方法共同探究DMN的特征。Greicius首先探究了DMN的功能和结构之间的关系。事实上,DMN上的一些脑区存在着与功能相对应的结构上的神经通路,比如pCC/PCUN与mPFC和双侧mTLs的之间不仅存在神经投射,同时功能上也具有显著的相关性。此外,在其他灵长类动物的研究中,同样发现了DMN之间相互连接的神经纤维通路。DTI联合FC-fMRI的方法已经证实了DMN中功能和结构上的相互关联。

DMN的连接是具有遗传性的,研究发现这种遗传可能性大概为0.。Richiard发现,个基因的多态性和表达性水平与DMN的功能连接强度有关,而这个基因与9种精神疾病相关,其中包括精神分裂症。在小鼠的研究中,这个基因的表达水平与小鼠大脑轴突的连接性有关。这项研究成果最近发表在《Science》杂志上。

默认网路(defaultmodenetwork,DMN)与任务激活网络(Taskpositivenetwork,TPN)反向相关。TPN包含的区域包括:背外侧额上回(dlPFC),双侧颞中回、补充运动区域、顶叶。任务激活网络涉及外部







































中科爱心救助
北京中科刘云涛



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