论文部分内容阅读
背景海洛因成瘾是我国乃至全世界范围内亟待解决的重大医学和社会问题。中脑边缘多巴胺系统是成瘾形成的关键神经环路,伏隔核是脑内多巴胺奖赏系统的重要核团,在成瘾的形成与维持过程中发挥重要作用。我院自2000年起,采用“伏隔核等脑内核团毁损术”治疗海洛因成瘾,取得了一定疗效。由于不可逆的损伤及伦理问题该方法于2004年被叫停,但却遗留了一批世界上唯一失去伏隔核生物学活性的特殊病人,成为观察伏隔核功能的最佳对象。本课题组前期研究发现,长期慢性使用海洛因会导致成瘾者灰质体积、低频振幅及神经元活动局部一致性等诸多变化。众多研究表明,默认模式网络、突显性网络及执行控制网络这三个大型脑网络的内在功能形式和相互间作用异常是包括成瘾在内的多种功能性脑病的主要特征。对大型脑网络的研究有助于认识局部脑区神经活动的本质。通过观察这些手术后失去伏隔核生物学活性的海洛因成瘾者在静息状态下脑区大脑功能及功能连接的变化,有望从神经影像学角度进一步了解伏隔核在海洛因成瘾者渴求相关脑区功能变化以及不同脑网络内和网络间的相互联系变化过程中的作用,为深入解析海洛因成瘾的神经机制,优化治疗方案提供科学依据。目的采用静息态fMRI技术平台与行为学指标相结合的方法,利用于低频振幅法和大型脑网络分析法,观察海洛因成瘾者伏隔核缺失后大脑功能及脑功能连接的变化特征,从神经影像学角度了解海洛因成瘾者与成瘾相关脑区功能及功能连接的改变,进一步探讨伏隔核对海洛因成瘾者大脑功能的影响。方法试验一:纳入24名在我院行“伏隔核毁损术”后伏隔核缺失的海洛因成瘾者(Nucleus Accumbens,NAC组)、27名海洛因成瘾短期戒断者(Heroin Dependence,HD组)及32名健康对照者(Healthy Control,HC组)进行静息态功能磁共振成像,采用单因素方差分析探讨NAC组ALFF特征。试验二:采用试验一相同受试者的功能影像学资料,利用独立成分分析法确定大型脑网络相关核心脑区分别为内侧前额叶皮层、后扣带回、双侧岛叶、背侧前扣带回、双侧背外侧前额叶皮层及后顶叶皮质,分别以上述脑区为感兴趣区做全脑功能连接,采用单因素方差分析探讨NAC组各大型脑网络内及网络间的功能连接变化特征。结果试验一:三组受试者间ALFF值差异具有统计学意义的脑区为:左侧小脑、右侧中央后回、左侧尾状核、右侧额中回、左侧楔叶及双侧颞下回。在右侧中央后回,HD组ALFF值低于NAC及HC组;在左侧小脑半球,HD组ALFF值高于NAC及HC组;在双侧颞下回及左侧尾状核,NAC和HD组ALFF值低于HC组;在右侧额中回及左侧楔叶,NAC组和HD组ALFF值高于HC组。试验二:三个大型脑网络功能连接差异存在统计学意义的感兴趣区分别为:内侧前额叶皮层、后扣带回、背侧前扣带回、左侧背外侧前额叶皮层及左侧后顶叶皮质。以默认模式网络内侧前额叶皮层和后扣带回为感兴趣区做全脑功能连接,NAC与HD组在双侧扣带回、左侧丘脑的功能连接值均明显低于HC组。以突显性网络的背侧前扣带回为感兴趣区做全脑功能连接,NAC组功能连接值高于HD组而趋向于HC组。以执行控制网络的左侧背外侧前额叶皮层为感兴趣区做全脑功能连接,NAC组小脑功能连接值较HD明显升高;以左侧后顶叶皮质脑区为感兴趣区做全脑功能连接,NAC组右侧杏仁核及左侧丘脑功能连接值高于HD并趋向于HC组。结论1.伏隔核缺失的海洛因成瘾者,涉及成瘾形成与躯体感觉等功能的左侧小脑、右侧中央后回的ALFF值趋于健康对照组,提示这些脑区的功能有所恢复。而属于默认模式网络的部分脑区ALFF值与海洛因短期戒断者之间无明显差异,说明伏隔核缺失后海洛因所造成的这些功能损害无明显改善。2.伏隔核缺失的海洛因成瘾者突显性网络中背侧前扣带回与额中回功能连接趋向于健康对照,表明手术后突显性网络对默认模式网络和执行控制网络的调控功能部分有所恢复。3.伏隔核缺失的海洛因成瘾者执行控制网络中的左侧背外侧前额叶皮层及左侧后顶叶皮质在与奖赏(丘脑)、学习记忆(小脑、杏仁核)相关脑区功能连接改变趋向于健康对照,表明手术后这些环路的功能部分有所恢复。以上结果同时验证了作为脑内奖赏系统核心脑区的伏隔核,在药物成瘾的形成与维持过程中均发挥了重要作用。