研究背景：全麻术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction，POCD)是心脏手术及众多非心脏手术患者术后常见的并发症，尤其是老龄患者，但发病机制目前仍不明确。以往对POCD患者的研究多以简单的神经心理、行为学测试为主，但这些方法难免参杂患者及测试者的主观因素。即使从细胞、分子水平探讨其发生的机制，也很难展现真实的情况。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)技术是近年来发展的功能性神经影像诊断新技术，能在整体水平探索药物的作用靶点及其相关机制，以立体三维空间图像对生理或病理脑认知功能进行活体、微区、瞬间、动态的无损伤研究。静态功能磁共振成像(resting-state functionalmagnetic resonance imaging，rfMRI)是fMRI的一个新分支，不需要特殊的任务，研究安静状态下大脑的功能活动。本试验利用静态功能磁共振成像技术研究全身麻醉(神经安定镇痛药)后老龄大鼠发生术后认知功能障碍时皮质和海马功能连接性的改变，探讨术后认知功能障碍的发生机制。 目的：在神经安定镇痛药麻醉下应用脾切除术建立老龄大鼠术后认知功能障碍模型，观察静态功能磁共振成像在术前，术后发生认知功能障碍的第1天、第3天、第9天各时相皮质，海马的功能连接性改变，探讨术后认知功能障碍的发生机制。 方法：(1)雌性SD大鼠18只(体重400-500g，月龄22～24个月)，腹腔注射芬太尼0.4mg/kg、氟哌利多5mg/kg，待大鼠翻正反射消失后行脾切除术。分别于手术前，手术后1、3，9天进行Y迷宫试验，测试大鼠空间学习记忆能力；(2)术前，术后1天．13天、9天进行认知功能障碍的静态功能磁共振扫描．扫描均采用3.0T Philips(ACHIEVA，Philips，Nederland)MRI机器，4通道相控阵大鼠头线圈。T2加权像采用3D-快速自旋回波序列(3D turbo spin echo sequence)荻取，参数为：TR：2500ms，TE：240ms，层厚(slice thickness)：1mm，矩阵(matrix size)：224×224，翻转角(flip angle)：90°。 功能像采用单脉冲自旋回波EPI序列获取，参数为：TR：2000ms，TE：27ms，层厚(slice thickness)：1mm，矩阵(matrix size)：96×96，翻转角(flip angle)：90°，FOV：50×41mm2。总共采集120个全脑图像，每个全脑轴面20层.采用参数统计图(statistical parametermapping，SPM2，http：//www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/)进行数据预处理，包括数据重排(realign)、头动校正(head-motion correction)、空间标准化(spatial normalization)、空间平滑(smoothing，FWHM=7.8mm)。进一步利用MarsBar软件对数据进行分析，包括左侧初级皮质、左侧海马感兴趣区(ROI)(2×2体素)的选择，全脑时间序列进行低频滤波(0.01-0.08Hz)。然后将预处理的全脑体素时间序列与ROI体素的时间序列作相关，导出功能连接图。 结果：1.与手术前刺激电压(36±6)相比，术后第1天(55±5)、第3天(52±6)大鼠跑动所需的刺激电压增大(P<0.01)；Y迷宫学习次数在术后第1天(77±18)、第3天(70±14)较手术前(27±5)明显增多(P<0.01)。术后第9天大鼠跑动所需刺激电压及Y迷宫学习次数与手术前相比，差异无统计学意义(P>0.05)。结果显示：外科手术与麻醉降低了大鼠短暂的空间学习记忆能力。 2.与手术前相比，术后第1天，第3天大鼠右侧初级皮质、海马的低频振荡(the low-frequency fluctuation，LFF)值明显降低(P<0.001，｜T｜>3.16)；手术前双侧初级运动皮质、双侧海马存在功能连接性，而术后第1天、第3天右侧初级运动皮质、右侧海马的功能连接性消失。术后第9天双侧初级运动皮质、双侧海马的功能连接性几乎恢复正常。结果显示：与手术前相比，术后第1天和第3天右侧初级运动皮质、右侧海马的功能连接性明显减弱。 结论：1.神经安定镇痛麻醉以及手术是老龄大鼠发生术后认知功能障碍的触发器；2.术后大脑初级皮质和海马同步化低频震荡减弱，提示功能连接性改变可能是手术后认知功能障碍发生的原因。