摘要
目的: 通过使用静息态功能磁共振(restingstatefunctionalMRI,rsfMRI)影像技术评估酒精摄入后健康被试者脑网络拓扑学属性以及脑动态功能网络连接(dynamicFunctionalNetworkConnectivity,dFNC)变化，探索急性酒精摄入下脑网络状态变化的影像学表现，揭示急性酒精暴露对健康人脑作用机制。 材料与方法: 临床招募33名健康志愿者，男性17例，女性16例，年龄23-31岁，志愿者在6-10min内按0.65g/kg(1公斤体重摄入0.65克酒精)的剂量饮酒。志愿者在酒前、酒后0.5h及酒后1h三个时间点分别行酒精呼气检查及MRI检查(饮酒前采集薄层T1WI及静息态BOLD图像，饮酒后仅采集BOLD图像)。酒后2个时间点被试者被要求评估他们的头晕、头痛、兴奋等主观感觉及是否出现脸红。研究内容包括图论和动态功能连接。 图论分析:根据扫描时间将数据分为对照组、0.5h组和1h组，再根据呼气酒精浓度(BrAC)将饮酒后数据分为相对低BrAC组(即A组;包含0.5h数据,n=17和1h数据,n=16)和相对高BrAC组(即B组;包含0.5h数据,n=16和1h数据,n=17)。采用GRETNA软件构建全脑功能网络，并识别各组间网络拓扑属性的差异。 动态功能网络连接:选取其中20名健康志愿者参与dFNC研究，男性11例，女性9例，年龄23-31岁。以饮酒前的数据作为对照，以饮酒后0.5h和1h的数据作为实验组。采用RESTplus软件对数据预处理后，使用GIFT软件提取功能网络的独立成分并进一步分为小脑网络(cerebellarnetwork,CB)和其他6个静息态网络:视觉网络(visualnetwork,VN)、基底节网络(basalganglianetwork,BGN)、听觉网络(auditorynetwork,AN)、默认模式网络(defaultmodenetwork,DMN)、中央执行网络(centralexecutivenetwork,CEN)和感觉运动网络(sensorimotornetwork,SMN)。采用滑动窗口和k-means聚类方法对dFNC进行分析比较。 结果: 图论:①临床表现:部分受试者出现不同程度的情绪、行为和皮肤变化，包括兴奋(6/33)、步态不稳(5/33)、头晕(17/33)、头痛(2/33)、抑郁(1/33)、恶心(3/33)以及脸红(16/33);部分B组志愿者在饮酒0.5h和1h后症状比A组更明显。②脑网络拓扑结构变化:大多数组的脑网络拓扑结构都发生了变化，以B组变化最大。在全局网络参数中，与饮酒前和A组比较,B组全局效率Eglob和同步性明显增加，而局部效率Eloc，特征路径长度Lp,聚类系数Cp,标准化特征路径长度λ，标准化聚类系数γ，小世界属性。明显降低;时间分组与对照组比较,0.5h组Eglob升高，Eloc、Cp、Lp、λ降低，1h组Eloc和Lp亦降低。节点指标中的聚类系数，均出现下降，与饮酒前比较，1h组出现2个节点聚类系数降低，B组有16个节点的聚类系数降低;对于节点局部效率，B组与饮酒前相比有3个节点降低;A组与B组相比较，B组有7个节点聚类系数降低。在功能连接方面，与饮酒前对照相比，A组功能脑网络连接强度减弱;与饮酒前和A组相比，B组功能脑网络连接既有增强又有减弱。 动态脑功能连接:①临床表现:绝大多数受试者表现出不同程度的情绪、行为以及皮肤状态的改变，包括头晕(11/20)、恶心(2/20)、头痛(1/20)、步态不稳定(4/20)、抑郁(1/20)、兴奋(5/20)和脸红(11/20)。②动态特征变化:每个受试者的所有dFNC窗口被分为三种不同的重复状态。状态1显示了饮酒前清醒状态下的最高分数窗口和平均停留时间。饮酒后0.5h和1h,状态3的分数窗口和平均停留时间增加，更多的受试者在饮酒后进入状态3。状态3(52％的dFNC)的特点主要是SMN、VN、CEN和DMN的网络内部连接相对较弱，与状态1相比，状态3显示了SMN和VN、SMN和DMN、CEN和VN,CEN和DMN,BGN和DMN之间的连接增强。 结论: 1.图论研究揭示了急性酒精摄入可显著改变功能脑网络的信息处理模式，主要表现为网络整合能力增强和分离能力下降，这可能是酒后志愿者出现认知、感觉及运动等功能减低的主要原因，为酒精对大脑的影响提供了新的认知和见解。 2.动态功能网络连接揭示了急性酒精摄入后静息态下大脑动态功能连接、时间属性发生了改变，醉酒状态下功能网络连接模式以网络内连接为主转变为以网络间增强的大脑连接，与志愿者酒后的临床表现相关。动态功能网络连接为进一步探索饮酒后大脑网络的改变以及酒精相关的神经损伤机制提供了新的路径。
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