早期盲人大脑灰质不对称的基于体素脑形态学初步研究
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中枢神经影像学
G ray m atter asymmetry of early blind hum an :
a voxel 2based mophometry study
PA N Wen 2j u
1,23
,W U Guang 2y ao
1,2,3
,L I Chun 2xi a
1,2
,L I N Fu 2chun 1,S U N J un 2mo 3,L EI H ao
1
(1.S tate Key L aboratory of M agnetic Resonance and A tomic &Molecul ar Physics ,W uhan I nstitute of Physics and M athematics ,Chinese A cadem y of S cience ,W uhan 430071,China;2.Graduate S chool of Chinese A cadem y of Sciences ,
B ei j ing 100039,China;3.Zhongnan Hos pital ,W uhan Universit y ,W uhan 430071,China )
[Abstract] Objective To investigate the effects of visual deprivation on gray matter (GM )asymmetry 1Methods High resolution whole 2brain MR images (T1W )of the early blind adults (EB ,n =14,right 2handed )and the sighted controls (SC ,n =16,right 2handed ,matched in age and gender )were collected f rom 115T clinical MRI scanner 1Voxel 2based morphome 2
try (VBM )was used to analysis the differences of GM asymmetry between EB and SC 1R esults The EB revealed increased leftward GM asymmetry in f rontal lobe (BA 10/8),somatosensory area (BA 3)and temporal pole (BA 43),as well as rightward GM asymmetry in occipital visual cortex (BA 18/19)compared to the SC 1Conclusion Multiple cerebral systems of EB appear structural plasticity and may reflect changes of GM asymmetry 1
[K ey w ords] Plasticity ;Gray matter asymmetry ;Early blind human ;Voxel 2based morphometry
早期盲人大脑灰质不对称的基于
体素脑形态学初步研究
潘文举1,23,吴光耀1,2,3,李春霞1,2,林富春1,孙骏谟3,雷 皓1
(11中科院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子国家重点实验室,湖北武汉 430071;
2.中科院研究生院,北京 100039;
3.武汉大学中南医院,湖北武汉 430071)
[摘 要] 目的 初步探讨视觉剥夺对人脑灰质结构不对称的影响。方法 早期失明的成年盲人组(14例,右利手)与正
常对照组(16例,右利手,年龄、性别匹配)在115T 磁共振成像系统下获取全脑高分辨率的脑结构像(T1W )。通过基于体
素的脑形态学(VBM )方法比较两组间脑灰质不对称的异同。结果 与正常对照相比,早期盲人的一些脑区呈灰质左侧化增高,包括额叶(BA 10/8)、体感区(BA 3)及颞极(BA 43),以及枕叶视皮层(中枕回,BA 18/19)灰质右侧化增高。结论 早期盲人大脑多个系统发生了结构重组,可以表现为灰质不对称的变化。
[关键词] 可塑性;灰质不对称;早期盲人;基于体素的脑形态学
[中图分类号] R33812 [文献标识码] A [文章编号] 100323289(2008)0320333203
[基金项目]本课题为国家自然科学基金项目(30400136)。
[作者简介]潘文举(1972-),男,新疆石河子人,在读博士。研究方向:
脑功能磁共振成像。
[通讯作者]潘文举,中科院武汉物理与数学研究所,430071。Email :wenjupan @1631com
[收稿日期]2007211226 [修回日期]2008201203
早期盲人是指先天(或婴幼儿时期)失明者,其原因为外周视觉器官(眼)功能障碍。早期盲人作为难得的感觉剥夺模型,有助于理解失输入的感觉中枢的可塑性以及大脑其他系统在非视觉环境适应过程中的重组规律,这对人脑可塑性的研究有重要理论价值。最近,Noppeney 等[1]以及我们[2]的研究提示早期盲人大脑的多个系统在结构上可以发生显著的可
塑性变化,如视觉系统的萎缩,体感2运动等系统代偿性肥大。大脑两半球功能上的不对称是人脑结构和认知的主要特征,可以反映在大脑两半球结构(灰质)不对称[3]。然而,人脑结构不对称是否受早期视觉剥夺的影响仍然不清楚,未见报道。本文通过基于体素的形态学(voxel 2based morphometry ,VBM )分析方法初步探讨了这一问题。VBM 与传统的感兴趣区方法(region of interest ,ROI )相比具有明显的优势:可实现全脑范围分析并且大大减少了主观因素的影响[3]。1 资料与方法111研究对象 早期盲人组14例(女7例,男7例;年龄范围为3815~5812岁,平均4711±518岁),正常对照组16例(女8例,男8例;年龄范围为4213~5517岁,平均4918±411岁),均进行了磁共振成像扫描。两组间年龄无显著性差异