第一部分：数字计算相关脑功能区定位的fMRI研究 目的：本研究旨在采用功能磁共振成像，对数字计算相关的脑功能区进行定位；通过比较分析各组实验结果，对各脑功能区在数字计算中的作用以及各脑区之间的相互联系进行初探。 材料与方法：对28名右利手志愿者进行数字默读、简单计算、复杂计算和数字位置判断实验。采用组块设计模式，刺激内容与对照内容交替出现，循环3次。采用GE公司1.5T磁共振全身扫描仪及头部正交线圈，对所有志愿者进行高分辨FLAIR—T₁WI和GRE-EPI fMRI，在RTIP实时监测下行轴位全脑成像。采用SPM99软件对原始图像进行运动校正、空间标准化、空间平滑处理和统计分析。观察组分析结果并进行组间分析，对脑激活区进行定位并比较各种实验之间脑功能区激活的差异。 结果：数字默读任务的脑激活区为左额下回后部、左角回、双侧额内回、双侧枕叶和小脑半球。简单计算、复杂计算及数字位置判断实验均可见左侧前额皮层背外侧、双侧运动前区／中央前回、额下回后部、额内回、扣带回前部、颞下回后部、顶内沟周围皮层、双侧枕叶和小脑半球激活，右前额皮层激活见于复杂计算和数字位置判断。三种实验均以双侧顶内沟周围皮层（尤其是顶下小叶）激活明显。复杂计算各脑区激活明显强于简单计算；数字位天津医科大学俘侧七学毛立燕开究生论文中文摘要置判断与简单计算实验脑激活区有很大重叠，但双侧额下回后部、运动前区和顶内沟周围皮质激活范围明显大于简单计算。结论:fMRI可以对人脑数字计算相关的功能区进行定位。数字计算活动包含了数字默读的语言活动机制，并且比数字默读含有更复杂、更高级的脑认知活动。数字计算过程涉及多个脑功能区，包括枕颗联合区、额下回后部可、顶内沟周围皮层、前额皮层、运动前区、辅助运动区和扣带回前部等。各功能区可能在相互联系的整体配合中完成计算任务，其中顶下小叶可能起核心作用。工作记忆在计算过程中也发挥重要作用。各种数字计算活动可能含有相似的功能基础。第二部分:数字计算相关脑功能区偏侧化现象fMRI研究 目的:观察计算认知相关的脑功能区是否存在偏侧化现象，评价fMRI在检测功能区偏侧化现象方面的能力。判断功能区偏侧化现象与利手因素及数字任务类型之间的关系，对数字计算相关脑功能区偏侧化现象的原因进行初步分析。 材料与方法:对7名左利手和20名右利手志愿者进行简单计算、复杂计算和数字位置判断实验。采用组块设计模式，刺激内容与对照内容交替出现，循环3次。采用GE公司1.5T磁共振全身扫描仪及头部正交线圈，对所有志愿者进行高分辨FLAIR一Tlwl和GRE一EPI fMRI扫描，在RTIP实时监测下行轴位全脑成像。采用SPM99软件对原始图像数据进行运动校正、空间标准化、空间平滑处理和统计分析。对脑激活区进行定位，并记录各脑区激活像素数，计算两组志愿者各脑激活区的偏侧化指数（L1），利用L1评价不同实验中脑功能区的偏侧化现象。LI值的范围介于1和一1之间，1代表完全左侧激活，右侧对称部位无激活;一1代表完全右侧激活，左侧对称部位无激活;O代表双侧脑区对称激活，无偏侧化现象。天津医科大学博日士学亡比研究生论文中文摘要 结果:右利手组在简单计算、复杂计算和数字位置判断实验中，前额皮层偏侧化指数为分别为1、0.28、o.n，运动前区分别为0.74、0.45、0.08，额下回后部为0.13、0.26、0.27，顶下小叶为0.36、0.20、0.14。左利手组在三种实验中前额皮层的偏侧化指数分别为一0.37、一0.05、一0.09，运动前区分别为一0.29、一0.23、一0.04，额下回后部为一O‘42、一0.54、一0.71，顶下小叶为0.26、0.20、0.19。两组志愿者在执行三种任务时额叶功能区均以利手对侧激活占优势;顶下小叶偏侧化程度较低，但均以左侧激活略明显。在执行简单计算和复杂计算时，右利手组前额皮层、运动前区偏侧化指数大于左利手组;额下回后部偏侧化指数小于左利手组;顶下小叶偏侧化程度两组接近。无论是左利手还是右利手，与简单计算任务相比，执行复杂计算任务时前额皮层、运动前区和顶下小叶的激活偏侧化指数均下降，而额下回后部偏侧化指数增加。 结论:数字计算相关的脑功能区存在偏侧化现象，前额皮层和运动前区偏侧化现象与利手因素有关，右利手者偏侧化现象更明显。顶下小叶偏侧化程度较小且与利手因素无关，均以左侧激活略明显。前额皮层、运动前区及顶下小叶偏侧化现象与计算复杂程度相关，当难度加大时，偏侧化现象减弱。fMRI是一种无创性观察、分析脑功能区偏侧化现象的实用技术。创新点:1.国内外首次采用fMRI的脑功能区偏侧化指数对数字计算相关的功能 区偏侧化现象进行研究，观察到右利手及左利手志愿者功能区偏侧化 现象有所不同。2.国内首次采用fMRI对右利手和左利手志愿者进行对比研究，观察分 析与不同数字任务相关的脑功能区，发现顶下小叶、前额皮层、运动 前区及额下回后部等多个脑功能区与计算认知相关。