摘要
目的:本研究以不同证候的轻度认知功能障碍(mildcognitiveimpairment,MCI)为研究对象,选取了临床常见两组证候:脾肾亏虚和痰浊蒙窍。探索了这种两种证候在情景记忆和工作记忆两种任务态功能磁共振成像(task-fMRI)的脑激活模式变化,以及脑结构形态学和结构网络的改变。通过对这两种证候MCI发病机制的多维度探索,旨在为MCI的中医辨证论治提供客观的科学依据。 方法:1.本研究共纳入60例MCI患者和54例非MCI对照组。在中医证候亚组中,MCI组包括34例脾肾亏虚证和23例痰浊蒙窍证,非MCI组包括33例脾肾亏虚证,21例痰浊蒙窍证。所有被试接受了病史采集、神经心理量表测评及中医证候量表评估。随后进行了磁共振成像扫描,包括3DT1结构像及task-fMRI扫描。 2.选取情景记忆和工作记忆任务刺激进行task-fMRI扫描。情景记忆采用单词新旧辨认任务刺激,分为编码(Encoding)、提取新词(RetrievalNew)、提取旧词(RetrievaOld)三个条件,采集BOLD信号,观察Encoding、RetrievalNew、RetrievalOld,Encoding-RetrievalOld、Encoding-RetrievalNew、RetrievalOld-RetrievalNew条件下脑区激活情况;工作记忆任务采用了Sternberg言语记忆,分为高负荷任务(Hard)、低负荷任务(Easy)、固定点(fixtrial)三个条件,同样采集BOLD信号,观察Hard-Fixtrial,Easy-Fixtrial,Easy-Hard条件下脑区激活情况。首先通过对比MCI和非MCI组在不同条件下的脑区激活差异;然后比较了不同证候亚组之间的差异。并将临床指标与激活脑区进行相关性分析。 3.将3DT1结构像数据导入到freesurfer中进行皮质分割,计算皮质厚度、体积、皮质表面积数据。首先进行MCI和非MCI组间的形态学差异分析,然后进行了中医证候亚组差异性分析。随后选用了皮质厚度构建结构网络,基于图论分析计算全局和局部属性,探讨了MCI以及其中医证候亚组的结构网络拓扑属性差异。 结果:1.情景记忆任务组间激活对比:(1)非MCI组和MCI组对比,在编码阶段,MCI组在左壳核和右岛叶激活减弱;在提取旧词阶段,MCI在左背外侧额上回和内侧额上回、左前扣带回前皮质激活增强;在编码减提取旧词条件,MCI在小脑蚓部4-5小叶和小脑上部激活增强。(2)非MCI脾肾亏虚证和MCI脾肾亏虚证对比,未发现明显激活差异脑区。(3)非MCI痰浊蒙窍证和MCI痰浊蒙窍证组间对比,在编码阶段,MCI组在右枕中回激活增强;在提取新词阶段,MCI组左楔叶和左背外侧额上回激活增强;在提取旧词阶段,MCI组在左背外侧额上回、右侧枕上回出现激活增强,左侧顶上叶激活减弱;在编码减提取新词条件下,MCI组在左内侧额上回激活减弱。(4)MCI脾肾亏虚和痰浊阻窍组对比,在编码阶段,MCI痰浊阻窍组在右侧中央沟盖区、右侧岛叶激活增强;在提取旧词减提取新词阶段,MCI痰浊阻窍证在右侧中央沟盖区激活减弱。(5)MCI痰浊阻窍证候积分与编码阶段的右岛叶呈正相关、前扣带和旁扣带脑回呈负相关,与提取旧词减新词条件下的而左侧岛叶和右岛盖部额下回呈正相关;MCI脾肾亏虚证候积分与编码阶段右三角部额下回呈正相关,与提取旧词减提取新条件下的右侧岛叶呈负相关,右壳核呈正相关。 2.工作记忆任务组间激活对比:(1)非MCI组和MCI组对比,与低负荷任务相比,MCI组在高负荷任务下在双侧舌回激活增强。(2)非MCI脾肾亏虚证和MCI脾肾亏虚证对比,在高负荷条件下,MCI组在右侧颞上回激活增强;在低负荷条件下,MCI组在左内侧和旁扣带脑回和左楔前叶激活减弱。在低负荷减高负荷条件下,MCI组在右侧颞上回、颞中回激活减弱。(3)非MCI痰浊蒙窍证和MCI痰浊蒙窍证组对比,在高负荷条件下,MCI组在左侧距状裂、左内侧和旁扣带脑回、左岛盖部额下回激活增强;与低负荷任务对比,MCI组在高负荷条件下左侧舌回、左侧岛盖部额下回、左侧顶下叶、双侧内侧和旁扣带脑回和双侧中央旁小叶激活增强。(4)MCI脾肾亏虚和痰浊蒙窍证对比,在高负荷任务条件下,MCI痰浊蒙窍组在左侧顶上叶激活增强。(5)MCI脾肾亏虚证候积分与左颞上叶呈正相关。 3.结构像磁共振结果:(1)皮质形态学差异:与非MCI组对比,MCI在顶叶、颞叶、边缘系统等区域皮质厚度减少,在枕叶及附近楔叶、舌回皮质厚度增加;MCI组在右侧中央前回、右中央后回表面积增加,在外枕叶、左侧中央后回、左楔叶体积增加、杏仁核、海马体积变小。(2)脑沟形态学差异:非MCI组对比,在双侧外侧裂、左侧岛叶在多个形态学指标上的变化,主要为脑沟皮质厚度变浅、开口变宽、平均深度变浅。(3)MCI中医证候亚组各结构指标未见显著差异。 4.基于皮质厚度的结构网络图论分析:(1)非MCI和MCI对比:在全局指标上,MCI组全局效率降低、聚类系数增高;在局部指标,MCI在左侧中央旁回、左侧前扣带回尾部、双侧颞中回、双侧楔叶和左侧外枕叶节点度减弱,在左侧中央旁回、左侧横向颞叶、左侧眶前额叶和右侧嗅叶的节点路径长度变长,MCI组的在左后扣带回、左中颞叶和左前部前扣带回聚类系数增高,在左眶额沟接近中心性增高,在左侧横颞叶和右顶沟后部接近中心性减低。(2)MCI脾肾亏虚和痰浊蒙窍证对比,在全局指标无显著差异;在局部指标,MCI痰浊蒙窍组在左侧连接带扣带回、双侧中颞叶路径长度变短,左后扣带回、左嗅叶的聚类系数减少,在左连合部扣带回接近中心性减小,在左前楔叶、左中颞叶接近中心性增加。 结论:1.MCI存在情景记忆和工作记忆双重受损:在情景记忆任务中,编码阶段岛叶和壳核激活减弱,而在提取阶段,前额叶、扣带回和小脑呈现代偿性激活。在工作记忆任务中,主要在高负荷条件下观察到舌回和小脑的代偿性激活。这些差异可能反映了MCI中认知相关网络的中断和调节受损,深入探讨多种记忆类型和不同阶段的记忆有助于更好地理解MCI的记忆受损机制。 2.MCI脾肾亏虚和痰浊蒙窍的情景记忆和工作记忆脑区激活模式存在差异:痰浊蒙窍证患者在情景记忆任务中以编码和提取阶段的额顶枕叶和岛叶的激活增强,而在工作记忆任务中,额顶叶激活增强。相比之下,脾肾亏虚证患者的脑区激活相对减弱。中医证候的不同病因病机及临床表现可能导致脑区激活机制的差异。 3.MCI患者全局和局部网络指标表现出整合功能减弱和分离功能增强,反映了网络拓扑结构的异常。而在中医亚组证候分析中发现,MCI脾肾亏虚相对于MCI痰浊蒙窍,在局部节点的整合功能减弱和分离功能增强方面存在差异,提示不同证候可能存在局部节点拓扑属性的差异。