读文万卷023期：帕金森病的磁化率扰动的全脑模式；​磁共振灌注加权成像用于治疗后恶性胶质瘤评估的Meta分析

1、Brain：帕金森病的磁化率扰动的全脑模式

图示：PD组QSM显著大于对照组的全脑映射

尽管铁调节的氧化应激被认为是帕金森氏病的潜在发病机制，但尚未阐明帕金森氏病中铁沉积的全脑分布。该研究使用了新的磁共振对比成像、定量磁化率映射和最新技术方法，首次绘制了25例特发性帕金森氏病与50例正常对照全脑尺度的静磁变化，作为铁水平变化的替代指标。除全脑分析外，该研究还进行了一项局部研究，包括将黑质亚段细分为背侧和腹侧区域以及对单个受试者的磁化率图进行定性评估。最显著的基底神经节效应是在黑质背侧明显磁化率增加（与铁沉积一致），尽管在腹侧区域也观察到了这种效应。此外，还发现在鼻部桥脑区域和一个与已知的帕金森病的α-突触核蛋白病理分布紧密相关的皮质模块的体积磁化率增加。然而，通常富含铁的小脑齿状核显示磁化率降低，表明铁含量降低。这些结果与以前的验尸研究一致，后者在特定的目标脑区评估了铁含量。然而，新皮层和小脑的广泛变化构成了铁失调的复杂模式，这远超出预期。

这些发现也与使用常规磁共振成像方法，即基于体素的形态测定、皮质厚度分析、皮质下体积和基于纤维束的弥散张量分析，缺乏统计上显著的组水平变化形成鲜明对比；证实了全脑定量磁化率成像作为帕金森病体内生物标志物的潜力。

原文：The whole-brain pattern of magnetic susceptibility perturbations in Parkinson’s disease

Doi:doi:10.1093/brain/aww278

2、Neuro-Oncology：磁共振灌注加权成像用于治疗后恶性胶质瘤评估的Meta分析

区分肿瘤和治疗相关的变化，对于恶性胶质瘤患者的临床管理是至关重要的。自2005年以来（也就是替莫唑胺用于胶质瘤治疗之后），已有大量灌注加权成像（PWI）相关的文献发表，探讨如何区分肿瘤复发和治疗后变化。来自纽约长老会医院放射科的Praneil Patel 等人筛选了1581篇摘要（从中纳入28篇文章），进行了meta分析。

结果表明，DSC在用于分类时，敏感性和特异性可达90%和88%，DCE的敏感性和特异性则为89%和85%；综合来看，两个灌注指标最为常用，即相对CBV和最大CBV，他们的敏感性和特异性分别为：88%/88%，93%/76%。上述结果说明，灌注指标在个体病患上区分肿瘤复发和治疗后变化确实有效，但作者也指出，不同文献报道的分类阈值并不一致并且变异较大，说明该领域的研究仍需标准化（数据采集与分析流程）。

原文：Patel P, Baradaran H, Delgado D, et al. MR perfusion-weighted imaging in the evaluation of high-grade gliomas after treatment: a systematic review and meta-analysis

DOI:10.1093/neuonc/now148

3、Schizophrenia Bulletin：精神分裂症患者静息状态功能连接失调与肢体动作功能缺陷

精神分裂症患者在肢体动作和理解方面经常出现缺陷，极大地影响了他们的沟通能力。这些肢体动作的缺陷可以在疾病的早期发现，并且也可以预测疾病以后的走向，探索它们的神经基础可能有助于更好地理解精神分裂症。但目前对于精神分裂症的肢体动作缺陷的研究却很少，还不清楚静止状态下的网络内连接是否与肢体动作缺陷有关。此研究比较了46名患者和44名健康对照组在静息态时的实践网络区域内的功能连接。所有被试在获得静息状态功能性磁共振成像(fMRI)之前进行一个验证性的肢体动作表现测试，在所有类别和领域中，患者的肢体语言都不如健康对照组。在患者中，发现左侧中央前回和双侧上下顶叶之间的静息状态功能连接显著增强，同样，患者右中央前回到左下和双侧上顶叶（SPL）的连通性也较高，而双侧颞上回(STG)的连通性较低；在健康对照组中，右侧中央前回与左侧SPL之间的连通性以及双侧STG之间的连通性与肢体动作表现相关，然而未能在患者中发现类似的相关性。

该研究反应了静息状态功能连接的改变影响了精分患者的肢体动作，导致了精神分裂症患者常见的肢体语言缺陷。

原文：Dysbalanced Resting-State Functional Connectivity Within the Praxis Network Is Linked to Gesture Deficits in Schizophrenia

DOI:10.1093/schbul/sbaa008

4、Stroke：使用ASL和[15O]-Water PET鉴别烟雾病的低灌注

来自斯坦福大学的Audrey P. Fan等人在Stoke发文，研究者使用PET/MRI技术同时采集PET和ASL，来描述烟雾病的低灌注分布及其与血管狭窄严重程度的关系。

采集20名烟雾病患者和15名年龄匹配的健康对照被试的[15O]-Water PET图像和ASL图像。ASL MRI扫描包括标准的单延迟ASL扫描（延迟时间为2s）和带有5个后标签延迟的多延迟扫描（延迟时间 0.7-30s），据此估计和解释CBF量化的动脉运输时间。通过逻辑回归模型（模型涉及狭窄的严重程度和脑区）测量患者的低灌注百分比。

逻辑回归模型发现：烟雾病患者的前脑和大脑中动脉区域容易出现低灌注，后脑不易出现低灌注。磁共振血管造影显示狭窄脑区动脉供血的皮质区低灌注显著多于正常动脉，但是轻度、中度、重度狭窄的低灌注程度不存在差异。多延迟ASL与[15O]-Water PET在检测灌注异常方面无差异，但标准单延迟灌注高估了患者低灌注的程度。总的来说，在无法获得核医学成像的环境下，使用多延迟ASL MRI对烟雾病进行临床评估，并应用规范的灌注数据库可识别患者的异常CBF。

原文：Identifying Hypoperfusion in Moyamoya Disease With Arterial Spin Labeling and an [15O]-Water Positron Emission Tomography/Magnetic Resonance Imaging Normative Database

DOI: 10.1161/STROKEAHA.118.023426

5、NeuroImage 人类杏仁核对厌恶性动态视觉刺激反应中神经元放电、局部场电位与血流动力学的关系

杏仁核是构成感知和认知的大脑区域网络的中心部分，尤其是与处理情绪刺激相关的脑区。有创电生理和血流动力学的测量方法常被用来评估人类杏仁核的功能，但人们对这两种方法之间的关系仍缺乏全面的了解。来自俄罗斯国立研究大学的Tommaso Fedele等人，近日在NeuroImage发文，结合iEEG和fMRI的研究方法，记录了癫痫患者杏仁核的颅内脑电图(iEEG)、血流动力学反应和单神经元活动，旨在研究快频率和慢频率杏仁核振荡、神经元放电和血流动力学反应之间的联系。实验中，向参与者交错呈现厌恶情境与中性情境的动态视觉刺激序列，比较参与者对厌恶刺激和中性刺激的反应。

结果发现，在厌恶情境的前2秒内，high gamma功率(HGP, >60 Hz)增强，持续18秒的脉冲功率(1-4 Hz)减少。在5名植入深度电极的参与者中，厌恶性刺激呈现后神经元放电率提高，并与HGP和血流动力学反应呈正相关。该研究结果表明，人类杏仁核的high gamma功率、神经元放电和血流动力学反应是共同调节的。该研究首次提供了对厌恶性刺激的杏仁核反应的全面研究，从单神经元放电到局部场电位和血流动力学反应。

原文：The relation between neuronal firing, local field potentials and hemodynamic activity in the human amygdala in response to aversive dynamic visual stimuli

DOI：https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116705

6、NeuroImage：大鼠脊髓损伤

通过对于大鼠脊髓损伤的DTI研究，作者研究了不同类型的损伤的对脊髓的影像以及损伤后伤情的发展趋势，并了解了不同损伤的对脊髓的作用机制，该研究在在未来或将有助于临床治疗方案的制定以及相关药物的研发。

Andrew Yung在本文中利用DTI技术对大鼠的挫伤、脱臼与牵扯三种脊髓损伤进行了研究，并探究了利用DTI区分三种不同病理机制损伤的能力。数据采集上Andrew Yung团队采集了三种损伤在伤后后3小时、24小时以及7天后活体大鼠的脊髓影像。比较损伤脊髓与对照组的大鼠脊髓的DTI指标之后，依照两者之间的差异，就可以构建出脊髓损伤的空间分布图，从而区分损伤与健康的体素。利用在纵向弥散性研究中获得的阈值可有效分割损伤灰质，这也支持了前期的研究中依照纵向弥散性区分损伤的成果。此外，综合同组所有被试内的损伤分布图可构建损伤发生概率图，从而说明表征损伤机制的平均损伤形态。

在本研究中，该团队采集了一批高质量数据可以区分不同损伤机制下的损伤模式。例如，由于挫伤导致的脊髓损伤，随后会沿着尾部皮质脊髓束以及吻侧纤细束产生损伤；而脱臼导致的损伤则表现为高水平的外侧和腹侧白质损伤，随后累及高位外侧和腹侧的白质，而且在损伤7天后有所减弱，变得不那么明显；而由于牵扯导致的损伤的局灶性较弱，且多分布于外侧。该研究代表了采用原发性损伤机制作为脊髓损伤临床预后因素的第一步，这将有利于新疗法的开发以及对患者提供定制化的治疗方案。

原文：Diffusion tensor imaging shows mechanism-specific differences in injury pattern and progression in rat models of acute spinal cord injury.

DOI：https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.10.067

7、NeuroImage 多形性胶质母细胞瘤患者治疗过程中血管形态的变化：基于4年的个案病例追踪

本研究对一名多形性胶质母细胞瘤患者进行了为期4年的磁共振血管造影数据（MRA）和临床表现的追踪。在这四年中，该患者的临床表现/手段依次是肿瘤切除术后的放射治疗、无症状期、新的癌变区域的出现、该癌变区域的切除、中风、化疗和抗血管生成治疗。

本研究中，对MRA数据的分析方法包括血管和区域分割（包含4个区域，初始肿瘤区域、继发肿瘤区域、远控制区域和整个大脑）。我们对四个区域的血管形态参数（血管数量、血管半径、血管卷曲度、恶性程度）进行统计比较。同时，本研究采用50名健康被试（26名女性和24名男性;平均年龄39岁）的这4个区域的血管形态参数作为常模。

研究结果表明，肿瘤切除术后的放射治疗会引起血管形态的异常。但随着放射治疗时间的延长，该区域出现异常形态的血管会趋向于正常化。这提示血管形态的异常，及异常的正常化先于肿瘤的发展。同时，肿瘤区域的切除可以引起血管卷曲度异常的快速下降（尽管这种血管形态的异常下降会在后续的放射治疗中上升）。而抗血管生成治疗并不是血管形态正常化的必要过程。本研究提示，基于MRA定义的血管形态可为肿瘤发展和治疗反应提供依据。

原文：Computerized assessment of vessel morphological changes during treatment of glioblastoma multiforme：Report of a case imaged serially by MRA over four years

DOI：10.1016/j.neuroimage.2008.10.067

8、Scientific Reports利用人类大脑活动来引导机器学习

在许多情况下，机器学习算法被用来重现人类的能力，比如给照片添加标题、开车或玩游戏。虽然人类大脑长期以来一直是机器学习的灵感来源，但几乎没有人直接把从工作大脑收集的数据作为机器学习算法的指导。

在本文中，作者展示了一种新的神经加权机器学习模式，它通过fMRI测量受试者观看图像时的大脑活动，并将这些数据注入到目标识别学习算法的训练过程中，使其更符合人类大脑。经过训练，这些神经加权分类器能够对图像进行分类，而不需要任何额外的神经数据。该方法展示了，当使用传统的机器视觉特性时，神经加权方法可以带来巨大的性能提升，同时还可以显著改进已经高性能的卷积神经网络特性。这种方法的有效性为一种新的混合机器学习算法指明了前进的道路，这种算法从神经元数据中获得灵感和对模型进行约束。

原文：Using human brain activity to guide machine learning