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第一部分:帕金森痴呆患者的脑解剖及功能连接改变模式研究 目的:痴呆是帕金森病患者常见且严重的并发症，帕金森病患者发生痴呆的危险性为同龄人的6倍。本研究将应用弥散张量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)方法及静息态功能磁共振(resting state functional magnetic resonance imaging，RS-fMRI)方法评估帕金森病痴呆(Parkinsons disease dementia，PDD)患者的脑解剖和功能连接的改变模式，并分析其与认知状态的相关性，为揭示帕金森痴呆的病理生理学机制提供神经影像学信息。 方法:招募37例PD患者，包括19例非痴呆患者（nondemented PD，PD-ND组）和18例帕金森痴呆患者（PDD组），及21例性别、年龄相匹配的健康对照。应用GESigna HDX3.0T超导磁共振扫描仪行静息态功能磁共振成像(RS-fMRI)和扩散加权磁共振成像(DTI)序列扫描，同时完成临床一般资料收集，PD及认知相关量表的评定，并签署知情同意书。选择后扣带(PCC)为种子点对RS-fMRI数据进行功能连接(FC)分析，获得脑内功能连接参数;应用基于图谱的空间统计方法对DTI数据分析，获得脑内解剖连接参数。应用SPSS20.0软件进行解剖连接数据的组间比较，并分析解剖连接参数与简易智能评价量表(Mini-mental state examination，MMSE)评分的相关性。应用基于MATLAB平台的SPM8软件对FC数据进行组间比较，并分析PD组的功能连接强度与MMSE评分的相关性。 结果: (1)功能连接:①与HC相比，PD-ND组右侧颞中回(Middle Temporal Gyrus，MTG)和右小脑前叶的PCC-FC降低，而右侧内侧颞叶(medial temporal lobe，MTL)，双侧顶下小叶（inferior parietal lobule，IPL）和双内侧额上回(medial superior frontalgyrus，mSFG)的功能连接增强。②PDD组与PD-ND组相比，右小脑后叶、枕中回、左侧舌回的PCC-FC增强，而右侧海马旁回的PCC-FC减低。PDD组与HC组相比，表现为右颞中回、右侧颞上回、左侧额中回，右侧导叶，左额中回的PCC功能连接减弱。③此外，在PD患者中，右颞中回和右侧梭状回(Fusiform Gyrus，FG)的PCC-FC强度与MMSE得分正相关。 (2)解剖连接:①PD-ND与HC组间各DTI参数无统计差异。②与PD-ND相比，PDD患者左侧海马、右侧上额枕束的FA值显著降低，双扣带回，左下纵束、左上纵束，双侧钩束的MD值升高。③在PD患者，MMSE评分与左侧海马、右侧上额枕束的FA值呈正相关，与左下纵束、左侧海马、双侧上纵束的MD值负相关。 结论: 通过联合应用DTI和功能连接两种技术，我们发现帕金森痴呆患者脑内多发解剖连接和功能连接存在异常改变。PDD主要是与右侧颞中回的PCC-FC连接损伤有关，与左侧海马的结构损伤有关。PD-ND患者的双顶下小叶的PCC-FC升高可能参与了认知代偿过程，进一步的广泛的脑解剖连接的下降造成了最终的失代偿。联合应用fMRI和DTI这两项技术可作为一种多模态的方式为我们揭示帕金森痴呆发生的病理生理机制提供了新的视角和方法，对PDD患者的早期诊断存在价值。 第二部分:帕金森病轻度认知障碍患者的脑灰质结构及功能改变研究 目的:帕金森病（Parkinsons disease，PD）是一种以运动障碍为主要表现的神经退行性疾病，但早期的患者即可能导致轻度认知障碍(PD-MCI)，PD-MCI患者易发展成为痴呆(PDD)。本研究旨在应用基于体素的形态学测量方法(voxel-basedmorphometry，VBM)和基于静息态的功能连接方法(resting state functionalconnectivity，RSFC)探讨PD患者轻度认知障碍相关的脑灰质(gray matter，GM)解剖及功能改变。 方法:应用GE Signa HDX3.0T超导磁共振扫描仪对43例符合诊断标准的PD患者，及21例性别、年龄、教育程度相匹配的健康对照者行3D结构像和静息态功能磁共振成像（RS-fMRI）扫描，同时完成临床一般资料及相关量表的评定，并签署知情同意书。根据PD患者的认知状态，将其分为21例PD患者轻度认知功能障碍(PD-MCI)、22例认知功能正常的PD患者(PD-NC)。定义双侧后扣带(posteriorcingulated cortex，PCC)为种子区，应用静息态的功能连接方法(resting statefunctional connectivity，RSFC)法分析全脑功能状态。基于体素的形态学测量（voxel-based morphometry，VBM）法评估全脑灰质(gray matter，GM)萎缩模式。应用基于MATLAB平台的SPM8软件对灰质解剖及功能数据进行组间比较，并分析PD组的解剖和功能状态与认知评分的相关性。 结果: (1)功能:①PD-NC与HC相比，右颞上回的RSFC下降;左内侧颞叶、双侧楔前叶、顶枕交界区的RSFC增强。②PD-MCI相对于PD-NC，双侧前额叶皮层，发现左侧顶枕交界，及右侧颞叶的RSFC减低。③PD-MCI相对于HC，左侧内侧颞叶、楔前叶及顶枕交界区的RSFC减低。④在PD患者，右侧颞下回和双侧楔前叶的RSFC与MoCA评分呈正相关，而双侧楔前叶、右侧枕中回、角回的RSFC与简易智能评价量表(mini-mental state examination，MMSE)评分呈正相关。 (2)解剖:①PD-NC相对于HC组，前额叶、颞叶、楔前叶及小脑存在GM结构的萎缩。②PD-MCI与PD-NC组间比较，无灰质结构差异。③相对于HC组，PD-MCI组表现为右侧颞上回和颞中回、直回、角回、双侧小脑、后扣带及楔前叶、中央前回的GM结构萎缩。④同时，双侧岛叶、双侧额上回及额下回、左侧颞上回及颞中回、左侧海马和距状回、右侧舌回和距状回的GM体积MoCA评分呈正相关。 结论:通过联合应用VBM和RSFC两种技术，我们发现前额叶和颞叶的GM结构和功能的损害与PD患者的隐密性认知下降有关，而内侧颞叶和顶枕交界区的功能增强参与PD患者正常认知功能的维系。此外，联合应用RS-fMRI和VBM方法可揭示PD-MCI患者认知损伤相关的GM异常，并为探讨PD-MCI的神经病理生理机制提供了一个新的视角和方向，有望成为痴呆前的轻度认知障碍的检测手段。 第三部分帕金森病轻度认知功能障碍患者海马-前额叶神经环路解剖连接和功能连接改变研究 目的:海马-前额叶神经环路与多项认知功能相关，以往研究表明帕金森病(Parkinsons disease，PD)患者海马-前额叶环路上的相关脑区存在结构及功能的异常，且这些异常与PD患者的认知损伤相关。本研究将应用弥散张量成像(Diffusiontensor imaging，DTI)方法及静息态功能磁共振(resting state Functional magneticresonance imaging，RS-fMRI)方法对帕金森轻度认知功能障碍(PD patients with mildcognitive impairment，PD-MCI)患者海马-前额叶神经环路的解剖连接和功能连接改变以及它们之间的关系进行分析，为疾病的神经病理生理学发病机制研究提供参考信息。 方法:应用GE Signa HDX3.0T超导磁共振扫描仪对41例符合诊断标准原发性PD患者及35例性别、年龄、教育程度相匹配的健康对照者行DTI扫描和RS-fMRI扫描，同时完成临床一般资料及相关量表的评定，并签署知情同意书。根据PD患者的认知状态，将其分为22例PD患者轻度认知功能障碍(PD-MCI)、19例认知功能正常的PD患者(PD-NC)。应用PANDA软件分析所有受试者脑白质DTI图像，得到穹窿白质纤维束、双侧海马结构的部分各项异性(Fractional anisotropy, FA)值，利用SPSS22.0软件行方差分析检验比较组间差异。利用基于Matlab12.0的DPARSFA和REST软件对静息态数据进行预处理，定义双侧海马为种子区，前额叶为模板，应用静息态的功能连接方法（resting state functional connectivity，RSFC）法来描述海马-前额叶环路（Hippocampus-Prefrontal Circuitry，Hp-PFC）的功能状态。最后利用REST软件中方差分析来进行功能连接的组间比较。 结果: (1)解剖连接:与HC组相比较，PD-MCI及PD-NC患者组穹窿纤维束FA值明显减低。PD-MCI组与PD-NC组比较，穹窿的FA值未见统计学差异。PD-MCI、PD-NC及HC组各组的双侧海马、穹窿的FA值均未发现与MoCA评分存在相关性。 (2)功能连接:与HC组相比，PD-NC组表现为右侧眶部前额叶及内侧前额叶的Hp-FC增强。PD-MCI与PD-NC组比较，表现为左侧眶部额叶及双侧内侧额叶的Hp-FC减弱。PD-MCI与HC组比较，表现为左侧眶部额下回及扣带回中部的Hp-FC减弱。HC组双内侧额叶及眶部额叶的Hp-FC强度与MoCA评分呈正相关;PD-MCI组左侧眶部额叶的Hp-FC强度与MoCA评分呈正相关;而PD-NC组未见的Hp-FC强度与MoCA评分的显著相关性。 (3)解剖与功能连接相关:在HC组穹窿FA值与右侧眶部额叶、扣带前回的(BA47/32)的Hp-FC强度呈明显正相关。在PD-MCI组穹窿FA值与右侧眶部额回(BA11)的Hp-FC强度呈明显正相关。然而在PD-NC组，未发现结构连接与功能连接的相关性。 结论: 通过联合应用DTI和RSFC两种技术，我们发现的了PD患者存在穹窿白质纤维的FA值减低，且眶部前额叶及内侧额叶区域存在认知相关的Hp-FC改变模式。PD-NC患者已经存在海马-前额叶的解剖连接损伤，而PD-NC患者的功能连接增强起到了认知代偿作用。PD-MCI患者Hp-PFC神经环路的解剖及功能连接均存在损伤造成了最终的失代偿。我们的研究结果表明，Hp-PFC神经环路的解剖及功能连接改变在PD-MCI的神经病理生理学机制中起着重要的作用。