神经功能重塑研究进展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
判断体内代谢产物 的光学特性
fNIRS vs fMRI
Fnirs
可移动的，便携的 伪影 增强了生物学的真实性 没有MRI的禁忌症 便宜一些 受皮层的限制
色素不易沉着，颅内的 参考点和空间分辨率较 低
fMRI
不可移动的 易受运动的影响 生物学真实性不足 多种禁忌症 更贵一些 成像层次比较深 更好的空间分辨率
能准确地知道康复治疗及验证促进功能恢复的 康复治疗技术的有效性，使康复医学能符合循 证医学的要求
脑功能影像整合技术
信息：神经元的兴奋性、扩展性、定位性、皮层功能等级
理解神经损伤后长时间恢复的机制
推动康复治疗和更 新康复措施
非侵入性脑功能影像技术
susceptibility weighted imaging（敏感性加权 成像）
弥散张量成像（diffusion tensor imaging， DTI）
弥散峰值成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）
功能性近红外光谱法（functional near infrared spectroscopy）
susceptibility weighted imaging （敏感性加权成像）
示踪剂主要是去氧葡萄糖如18F-FDG（葡萄糖类似物）， 大脑特定区域的代谢越是活跃，则表示示踪剂被摄取的越 多
由于PET功能成像技术依赖于示踪剂被
摄取期间、被测试者的状态（在清醒、睡眠、
看图、说话等其他活动状态下），其能量代
谢活动会有所不同
普通CT
激活部位局部大 脑血流升高， 则
示踪剂被摄取的 越多
PET先进的技术使探测人的有意义的动作和测 绘这些动作成为可能，提高了分辨空间和解 剖学上记录结果的真实性
fMR技术
机理 fMRI的信号依赖于脱氧血红蛋白聚集的变化。
动作发生时脑神经元活动区氧和糖供应的需要增加，氧合 血红蛋白含量增加， 结果是大脑局部脱氧血红蛋白的相 对减低， fMRI对脱氧血红蛋白浓度的敏感性极高，产生 了所谓的依赖-血氧水平的信号08MRI&fMRI.WMV
高分辨率敏感性MR
可以显示更多的病灶，病灶的细节与GRE（梯 度回波序列）相比也更加清晰
一项有关急性脑损伤患者的调查显示：这种成 像方法与GRE相比对微小的出血更加敏感 （<10mm2）
但是需要更长的图像采集时间，增加了移动伪 影出现的可能
Tong KA, et al.: Radiology 2003;227:332-9
血氧水平依赖成像（BOLD）的信号可反映脑皮层功能活动的 动态变化，现在多用于脑功能的研究。信号的变化小，能被重复的 时间次数所抵消，故这种技术能够充分敏感地检测个体活动。fMRI 的时间分辨能力是由与神经血管耦合现象反应的半球动态的时间所 支配，大约为12秒。它可检测1到2秒的次序内脑区域的最高活动 的时间上的区别
目前研究脑功能可利用不同的影像技术。一些 与功能相关的局部血流、代谢、神经电活动在 神经激活水平上与功能变化相关。
这种测量技术包括：PET、fMRI、EEG、MEG、 TMS等分析脑神经元的性能
PET-CT技术
机理 正电子发射断层扫描仪（Positron emission computed tomography PET）是利用发射正电子的放射性 核素进行器官断层显像。以放射性核素标记化合物进行血 流灌注、氧耗量及各种代谢显像、神经受体显像。PET是 在分子水平上了解脑的功能的影像技术
神经功能重塑的研究进展
授课目的
理解CNS损伤后神经功能重塑的机制 提供康复治疗的理论依据 认识康复治疗的效果和作用 重视神经康复的研究
授课内容
脑重塑的定义和研究手段 脑功能重塑机制的研究进展 康复训练对脑功能重塑作用的研究 脊髓损伤后功能重塑的研究
可塑性定义
可塑性:是指韧性和展性的能力。 当它用于动态的生物系统时如脑功能和
弥散张量成像(DTI )
评估纤维素的完整性 为诊断DAI（弥漫性轴索损伤）提供依据 反映损伤的严重程度和预后 显示与认知发展相关的潜在影像学改变 描述损伤后的病理过程
功能性近红外光谱法（functional near infrared spectroscopy，
fNIRS）
利用氧合血红蛋白 和去氧血红蛋白的 光学特性的不同来 成像
变了的现实的能力。
证实脑可塑性的研究手段
目前主要从两个方面进行： 一种是形态学上，利用神经解剖学、神经生理
学、神经免疫学、分子生物学等手段，从分子 水平上研究突触联系效率的变化，大多从动物 实验或尸体解剖中获得 二是利用功能影像学技术来实现功能水平的综 合性研究，研究脑功能区变化、联系以及同外 界刺激条件的影响，。就人脑而言，从各功能 区域水平的关系变化予以研究，更能直观地反 映脑功能重组的规律
行为，其内容包括神经元之间变化的潜在 性和重组自我修复性的所有机制，可塑现 象可能是学习和损伤修补的基础
脑重塑理论（brain plasticity）
狭义：脑必须有重新获得功能的形态学基 础（如轴突长芽等）才有可塑的表现。
广义：通过学习和训练，脑可以完成原先 不能完成的功能
机体适应应急变化和应付生活中危险的能力。 即在结构上/功能上重新组织修改自身以适应改
PET和fMRI可提供功能和解剖间 详细的关系
PET和fMRI可提供功能和解剖间的关系，以及对 应于指定的运动动作的网络分布图
对指
右侧对指(正常)
中央沟
Dellon,AE,1997
单光子发射断层扫描
（SPECT）
（single photon emission computed tomography ）是一种以放射性核素标记物作为显 像剂的一种功能的影像检查，主要包括局部脑血 流(rCBF)、脑代谢显像和脑神经受体显像。
利用影像技术 了解脑可塑性的原理和目的ห้องสมุดไป่ตู้
人体两侧大脑半球的感觉运动区的组织是对称 的，但机制不尽相同，各种脑功能影像技术可 以体现这一现象。 即把不同层次上的机制认识 “整合”起来，了解其功能。
通过脑功能影像的整合技术方法获取脑兴奋性、 扩展性、定位、脑皮质区功能等级所提供的信 息，对正常脑功能的规律性以及脑损伤后的恢 复机制将有更深入的理解.
fNIRS vs fMRI
Fnirs
可移动的，便携的 伪影 增强了生物学的真实性 没有MRI的禁忌症 便宜一些 受皮层的限制
色素不易沉着，颅内的 参考点和空间分辨率较 低
fMRI
不可移动的 易受运动的影响 生物学真实性不足 多种禁忌症 更贵一些 成像层次比较深 更好的空间分辨率
能准确地知道康复治疗及验证促进功能恢复的 康复治疗技术的有效性，使康复医学能符合循 证医学的要求
脑功能影像整合技术
信息：神经元的兴奋性、扩展性、定位性、皮层功能等级
理解神经损伤后长时间恢复的机制
推动康复治疗和更 新康复措施
非侵入性脑功能影像技术
susceptibility weighted imaging（敏感性加权 成像）
弥散张量成像（diffusion tensor imaging， DTI）
弥散峰值成像（diffusion kurtosis imaging,DKI）
功能性近红外光谱法（functional near infrared spectroscopy）
susceptibility weighted imaging （敏感性加权成像）
示踪剂主要是去氧葡萄糖如18F-FDG（葡萄糖类似物）， 大脑特定区域的代谢越是活跃，则表示示踪剂被摄取的越 多
由于PET功能成像技术依赖于示踪剂被
摄取期间、被测试者的状态（在清醒、睡眠、
看图、说话等其他活动状态下），其能量代
谢活动会有所不同
普通CT
激活部位局部大 脑血流升高， 则
示踪剂被摄取的 越多
PET先进的技术使探测人的有意义的动作和测 绘这些动作成为可能，提高了分辨空间和解 剖学上记录结果的真实性
fMR技术
机理 fMRI的信号依赖于脱氧血红蛋白聚集的变化。
动作发生时脑神经元活动区氧和糖供应的需要增加，氧合 血红蛋白含量增加， 结果是大脑局部脱氧血红蛋白的相 对减低， fMRI对脱氧血红蛋白浓度的敏感性极高，产生 了所谓的依赖-血氧水平的信号08MRI&fMRI.WMV
高分辨率敏感性MR
可以显示更多的病灶，病灶的细节与GRE（梯 度回波序列）相比也更加清晰
一项有关急性脑损伤患者的调查显示：这种成 像方法与GRE相比对微小的出血更加敏感 （<10mm2）
但是需要更长的图像采集时间，增加了移动伪 影出现的可能
Tong KA, et al.: Radiology 2003;227:332-9
血氧水平依赖成像（BOLD）的信号可反映脑皮层功能活动的 动态变化，现在多用于脑功能的研究。信号的变化小，能被重复的 时间次数所抵消，故这种技术能够充分敏感地检测个体活动。fMRI 的时间分辨能力是由与神经血管耦合现象反应的半球动态的时间所 支配，大约为12秒。它可检测1到2秒的次序内脑区域的最高活动 的时间上的区别
目前研究脑功能可利用不同的影像技术。一些 与功能相关的局部血流、代谢、神经电活动在 神经激活水平上与功能变化相关。
这种测量技术包括：PET、fMRI、EEG、MEG、 TMS等分析脑神经元的性能
PET-CT技术
机理 正电子发射断层扫描仪（Positron emission computed tomography PET）是利用发射正电子的放射性 核素进行器官断层显像。以放射性核素标记化合物进行血 流灌注、氧耗量及各种代谢显像、神经受体显像。PET是 在分子水平上了解脑的功能的影像技术
神经功能重塑的研究进展
授课目的
理解CNS损伤后神经功能重塑的机制 提供康复治疗的理论依据 认识康复治疗的效果和作用 重视神经康复的研究
授课内容
脑重塑的定义和研究手段 脑功能重塑机制的研究进展 康复训练对脑功能重塑作用的研究 脊髓损伤后功能重塑的研究
可塑性定义
可塑性:是指韧性和展性的能力。 当它用于动态的生物系统时如脑功能和
弥散张量成像(DTI )
评估纤维素的完整性 为诊断DAI（弥漫性轴索损伤）提供依据 反映损伤的严重程度和预后 显示与认知发展相关的潜在影像学改变 描述损伤后的病理过程
功能性近红外光谱法（functional near infrared spectroscopy，
fNIRS）
利用氧合血红蛋白 和去氧血红蛋白的 光学特性的不同来 成像
变了的现实的能力。
证实脑可塑性的研究手段
目前主要从两个方面进行： 一种是形态学上，利用神经解剖学、神经生理
学、神经免疫学、分子生物学等手段，从分子 水平上研究突触联系效率的变化，大多从动物 实验或尸体解剖中获得 二是利用功能影像学技术来实现功能水平的综 合性研究，研究脑功能区变化、联系以及同外 界刺激条件的影响，。就人脑而言，从各功能 区域水平的关系变化予以研究，更能直观地反 映脑功能重组的规律
行为，其内容包括神经元之间变化的潜在 性和重组自我修复性的所有机制，可塑现 象可能是学习和损伤修补的基础
脑重塑理论（brain plasticity）
狭义：脑必须有重新获得功能的形态学基 础（如轴突长芽等）才有可塑的表现。
广义：通过学习和训练，脑可以完成原先 不能完成的功能
机体适应应急变化和应付生活中危险的能力。 即在结构上/功能上重新组织修改自身以适应改
PET和fMRI可提供功能和解剖间 详细的关系
PET和fMRI可提供功能和解剖间的关系，以及对 应于指定的运动动作的网络分布图
对指
右侧对指(正常)
中央沟
Dellon,AE,1997
单光子发射断层扫描
（SPECT）
（single photon emission computed tomography ）是一种以放射性核素标记物作为显 像剂的一种功能的影像检查，主要包括局部脑血 流(rCBF)、脑代谢显像和脑神经受体显像。
利用影像技术 了解脑可塑性的原理和目的ห้องสมุดไป่ตู้
人体两侧大脑半球的感觉运动区的组织是对称 的，但机制不尽相同，各种脑功能影像技术可 以体现这一现象。 即把不同层次上的机制认识 “整合”起来，了解其功能。
通过脑功能影像的整合技术方法获取脑兴奋性、 扩展性、定位、脑皮质区功能等级所提供的信 息，对正常脑功能的规律性以及脑损伤后的恢 复机制将有更深入的理解.