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目的:基于静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)探究伴认知功能障碍的视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optica spectrum disorder,NMOSD)患者脑自发活动及认知相关脑网络的功能连接改变。方法:于2019年11月至2021年5月共招募34例NMOSD患者及39名健康对照者(healthy control,HC),所有参与者均进行了静息态功能磁共振扫描及全面的神经心理学评估。评估量表包括简易精神状态检查量表(Mini-Mental Status Examination,MMSE)、蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton depression rating scale,HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety rating scale,HAMA)、华山版听觉词语学习测验(Auditory Verbal Learning Test-Huashan Version,AVLT-H)、连线测验 A(Trail-making test part A,TMT-A)、符号数字转换测验(Symbol Digit Modalities Test,SDMT)、Stroop 色词测验、连线测验 B(Trail-making test part B,TMT-B)、词语流畅性测验(Verbal fluency test,VFT)和画钟测验(Clock Drawing Test,CDT)。将至少在两个认知域的测试分数低于健康对照组的均值≥1.5倍标准差的患者划分为认知障碍组(cognitively impaired,CI,n=16),其余患者归类为认知保留组(cognitively preserved,CP,n=18)。采用比率低频振幅(fractional amplitude of low frequency fluctuation,fALFF)及局部一致性(regional homogeneity,ReHo)分析评估受试者脑自发活动改变。通过协方差分析比较CI、CP和HC三组间fALFF及ReHo的差异。通过独立成分分析(independent componentanalysis,ICA)方法选取7个主要负责认知功能的独立成分,归为6个功能网络,即左侧额顶网络(left frontoparietal network,lFPN)、右侧额顶网络(right frontoparietal network,rFPN)、前部默认模式网络(anterior default mode network,aDMN)、后部默认模式网络(posterior default mode network,pDMN)、背侧注意网络(dorsal attention network,DAN)和执行控制网络(executive control network,ECN)。通过协方差分析比较CI、CP和HC三组受试者各网络成分内及各网络成分间的连通性差异。提取差异脑区的fALFF及ReHo均值、有组间差异的功能连接值与NMOSD患者的临床特征及认知量表评分进行相关性分析。差异脑区的fALFF及ReHo均值对NMOSD伴认知障碍患者的诊断效能由受试者工作特征(Receiver operating characteristic,ROC)曲线分析。P<0.05被认为有统计学意义。结果:1、CI组右侧颞上回的fALFF值较CP组及HC组减低(P<0.05,GRF校正),CP组与HC组fALFF比较无显著差异。与CP组相比,CI组左侧岛叶及扣带回中部的ReHo值减低;与HC组相比,CI组左侧岛叶、扣带回中部的ReHo值减低,右侧颞上回、枕中回的ReHo值增加;与HC组相比,CP组扣带回中部的ReHo值减低,右侧枕中回的ReHo值增加(P<0.05,GRF校正)。NMOSD患者右侧颞上回的fALFF值与其SDMT分数呈正相关,与TMT-A、TMT-B测试用时及扩展残疾状态量表(Expanded Disability Status Scale,EDSS)评分呈负相关,左侧岛叶的ReHo值与其AVLT-短延迟记忆、长延迟记忆和线索回忆分数呈正相关,扣带回中部的ReHo值与其AVLT-即时记忆分数呈正相关(P<0.05)。ROC分析显示,各差异脑区fALFF及ReHo值中,右侧颞上回fALFF值及左侧岛叶ReHo值显示出较高的曲线下面积,分别为0.840和0.837。2、CI、CP和HC三组在pDMN的网络内连接强度有显著差异(P<0.05,GRF校正)。事后分析显示,与HC组相比,CI组在后扣带回(posterior cingulate cortex,PCC)的连接强度降低,CI组与CP组、CP组与HC组组间比较无显著差异。与CP组和HC组相比,CI组的pDMN和ECN之间(pDMN-ECN)以及rFPN和ECN之间(rFPN-ECN)的连通性明显下降(P<0.05)。NMOSD患者的PCC功能连接强度与其SDMT分数呈正相关,与TMT-A测试用时呈负相关,pDMN-ECN功能连接强度与其AVLT-即时记忆、短延迟记忆、长延迟记忆、线索回忆和再认分数呈正相关,rFPN-ECN功能连接强度与其TMT-A测试用时呈负相关(P<0.05)。结论:1、NMOSD伴认知功能障碍的患者在静息状态下存在右侧颞上回、枕中回、左侧岛叶皮质及扣带回多个脑区自发活动异常,与NMOSD患者信息处理速度、注意力、执行功能和语言记忆损害密切相关,这些脑区可能涉及NMOSD患者认知损害相关神经回路的关键枢纽,可能是区分认知障碍及认知保留NMOSD患者的核心脑区。2、伴认知功能障碍的NMOSD患者出现后部默认模式网络、右侧额顶网络和执行控制网络的网络功能重构,这些网络功能连接中断与NMOSD患者的信息处理速度、语言记忆和注意力缺陷密切相关。累及执行控制系统和默认模式系统的异常连接模式可能参与了 NMOSD认知功能下降的神经机制。