背景 研究认为阿尔茨海默病(AD)是一种失连接综合征，并获得了神经病理、电生理、神经影像方面的证据支持这一假说；AD病理标志物神经纤维缠结和老年斑破坏神经元的结构和功能，导致神经环路和传导束的减弱，这种减弱可以通过减低的突触密度和轴索的丢失来量化。静息状态功能磁共振(fMRI)低频信号波动(LFF)提供了实用的探索远距离的不同脑区间功能连接性(或连通性)的方法，功能一致的脑区构成的网络内存在同步的LFF，即同步活动；近来的研究发现同步LFF在睡眠和麻醉状态仍然存在，目前认为静息状态fMRI的同步LFF反映了脑功能区生理性的自发的同步活动，静息状态默认功能网络可能是神经认知网络活动的重要基础和来源。研究显示在早期AD的脑内网络的连通性发生了减低，默认网络内后扣带回、海马、前额叶内侧区、楔前叶等脑区的功能连通性减低，认为静息状态fMRI是探索AD脑功能障碍一个适宜的方法。但是目前仅有少数几篇研究报道，其结果尚不一致，关于阿尔茨海默病的脑区间的功能连接性变化的很多秘密还未知，早期AD的脑默认网络的连通性究竟发生了什么样的变化？功能连通性减弱或断裂后其脑功能如何进行重塑代偿？AD中期和重度期默认网络的连通性会发生什么样的变化？本课题为解决和回答这些疑惑进行探索。我们用一个时程相关方法(temporal correlation)提取fMRI低频波动信号中后扣带回相关的默认网络，比较正常老年人和轻、中、重度期AD患者的网络连通性的变化：通过本研究揭示AD脑功能的退变途径机制。 第一部分 正常老年人静息状态脑功能磁共振的默认网络研究 目的：探讨正常老年人静息状态下的功能磁共振(fMRI)默认网络结构及意义。 方法：正常健康老年受试者16人，接受静息fMRI扫描；通过时程相关方法检测fMRI数据低频波动信号中以后扣带回为种子区的默认网络，相关系数经SPM2软件随机效应单样本t统计检验，激活脑区阈值设为经校正的P<0.001，激活象素范围>5。 结果：与后扣带回相关的静息状态网络连接的脑区有：前额叶内侧区、海马、颞极、颞中上回、丘脑枕部、楔叶及楔前叶、视皮层、顶下小叶。海马区和顶下小叶呈侧化性激活。 结论：正常老年人存在基本完整的静息状态fMRI默认网络结构，其部分呈侧化性可能是与老年期脑功能重塑有关。 第二部分 轻度阿尔茨海默病静息状态磁共振后扣带回功能连通性的变化 目的：利用静息状态功能磁共振(fMRI)研究早期阿尔茨海默病的后扣带回相关的静息脑网络连通性是如何变化的。 材料与方法：运用fMRI研究了16例轻度AD和16名健康对照者的在静息状态PCC的功能连通性。与PCC有功能连通性的脑区是通过检测低频波动信号的时程相关性获得的。应用通用的SPM2图像统计软件随机效应t检验处理相关系数，计算组内连接性激活图和组间连通性差异，组内激活区阈值设置：P<0.001(校正)，象素范围>5；组间比较的激活区阈值设置：P<0.01(校正)，象素范围>5 结果：正常老年人与轻度AD的组内分析分别显示了相似的默认网络结构，静息状态网络连接的脑区有：前额叶内侧区、海马、颞极、颞中上回、丘脑枕部、楔叶及楔前叶、视皮层、顶下小叶。通过比较患者组和对照组连通性激活的脑区差异显著性，我们发现与PCC有功能连通性减弱的脑区包括：前额叶内侧区、楔前叶、双侧视皮质、双侧颞下回、左侧海马、右侧丘脑、右侧额叶背外侧区；同时我们也发现了偏左侧化连通性增高的脑区，这些脑区包括前额叶内侧区、左侧颞下回、左侧基底节区、双侧额叶背外侧区及左侧中央前区。 结论：与后扣带回相关的静息状态脑网络连通性减低与AD早期情节记忆损害和高级视觉功能损害有关系，轻度AD保留着功能连接的重塑性以便维持脑功能。静息状态fMRI是探索AD脑功能机制一个适宜的方法。 第三部分 连续阶段的阿尔茨海默病静息状态磁共振后扣带回功能连通性变化的研究 目的：阐明阿尔茨海默病(AD)连续的的轻、中、重度分期中，静息fMRI后扣带回相关的脑默认网络的功能连接性减低或断裂以及功能代偿情况，展示其发展轨迹，揭示AD病情进展的机制。 材料与方法：受试者共4组，包括39例阿尔茨海默病患者和16例正常对照，患者组按照简易精神状态量表(MMSE)和临床痴呆评定量表(CDR)被分为早期或轻度、中度和重度三组，每组分别包括16、11、12例患者。正常对照组与3个患者组的性别、年龄、教育程度患者组相近；对受试者进行静息状态功能磁共振(fMRI)扫描，以后扣带回为感兴趣区，利用时程相关方法分析fMRI数据低频波动信号，用阈值化的相关系数表现激活掩膜像，统计分析使用SPM2软件随机效应单样本t检验做组内分析，双样本t检验做组间分析。 结果： 1.在单样本组内检验，经过校正的P<0.001、体素范围>5的激活统计阈值下，分别得到正常对照组、轻度AD、中度AD、重度AD组的静息fMRI默认脑功能网络保；对照组正常老年人表现了基本完整的静息状态fMRI默认网络结构，其网络连接的脑区包括：后扣带回、前额叶内侧区、海马、颞极、颞中上回、丘脑枕部、楔叶及楔前叶、视皮层、顶下小叶；海马区和项下小叶呈侧化性激活。直接观察显示轻度AD组默认网络显示与正常对照组相似，中度AD组和重度AD组的网络构成区明显逐渐减少，激活面积减小，重度AD组默认网络仅包括了后扣带回、前额叶内侧区、颞中上回、视皮层、颞极。 2.在双样本组间检验：失连接性脑区。经过错误检出率(FDR)校正的P<0.01、体素范围>5的激活统计阈值下，用对照组分别与轻度AD、中度AD、重度AD组对比，这个比较指正常老年人网络脑内连接性显著大于AD组连接性的脑区，或者AD组的网络连接性减低的脑区。在轻度AD组发现前额叶内侧区、两侧视皮层、颞下回、楔前叶、右侧海马、右侧额叶背外侧区与后扣带回连接减弱；视觉观察发现中度AD组和重度AD组这些失连接性的脑区范围加速扩大，其在重度AD组以前额叶内侧区、楔叶及楔前叶为显著。 3.在双样本组间检验：连接性代偿的脑区。经过错误检出率(FDR)校正的P<0.01、体素范围>5的激活统计阈值下，分别用轻度AD、中度AD、重度AD组比较对照组，这个对比意指AD组脑网络内连接性显著大于老年人连接性的脑区，即功能代偿区，发现轻度AD组的腹侧前额叶内侧区、双侧额叶背外侧区、左侧中央前运动区、左侧基底节区显示连通性增高，代偿活动呈左侧偏侧化；直接观察发现中度和重度AD组功能代偿区由偏侧性进展为双侧，代偿性脑区明显逐步扩大，主要位于双侧额叶背外侧区、中央前运动区、左侧基底节及顶下小叶。 结论： 1.阿尔茨海默病是一种失连接综合征，其静息fMRI默认网络与后扣带回相关的功能连接性出现减低甚至分裂，失连接性随病情阶段呈加速进展、扩大，以与前额叶内侧区、楔叶及楔前叶的功能连通丧失最为突出；各期AD默认网络脑区功能连接性发生减低的同时，后扣带回与其他的脑区主要是额叶背侧及中央前区连接性发生代偿性重塑，代偿性重塑首先招募左侧大脑，代偿脑区的范围随着AD病情加重而扩大；这种进行性重塑活动可能是无效或无益的。 2.阿尔茨海默病默认网络功能连接性在网络水平上呈现有组织性的，沿着一定的轨迹进行的变化，为我们将来治疗干预开阔了视野。