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遗忘型轻度认知功能障碍对执行功能的影响及其机制的磁共振研究
摘要
遗忘型轻度认知功能障碍（MCI）是老年人常见的病理状态，有可能是阿尔茨海默病（AD）的前期症状。执行功能是MCI病人最早受损的认知功能之一，本研究使用磁共振成像技术，探讨MCI对执行功能的影响及其机制。结果表明，在三项任务中，MCI病人的表现均差于正常老年人，且执行网络的功能连接也出现了异常。这些结果为进一步探讨MCI的神经机制提供了新的线索和证据。
关键词：遗忘型轻度认知功能障碍；执行功能；磁共振成像技术；神经机制
引言
遗忘型轻度认知功能障碍（MCI）是一种老年人常见的病理状态，主要特征是认知功能下降，但尚未达到阿尔茨海默病（AD）的诊断标准（Petersen，2004）。然而，MCI患者的认知功能下降是AD的早期病理过程。根据统计数据，MCI患者有10%到15%的风险转化为AD（Gauthieretal.，2006）。因此，研究MCI的认知功能和神经机制对预防和治疗AD具有重要意义。
执行功能是指个体在进行复杂认知任务时，为了达成特定的目标，需要控制行为以及在完成任务中进行选择、安排、改进等等（Diamond，2013）。执行功能是个体日常生活和学习工作中必不可少的认知功能之一，也是MCI早期最容易受到影响的认知功能。然而，迄今为止关于MCI执行功能的神经机制并不清楚。因此，本研究使用磁共振成像技术，探讨MCI对执行功能的影响及其机制。
材料和方法
参与者
本研究共招募了20名宣布MCI的老年人和20名健康老年人。MCI的诊断标准是依据国际认知功能工作组（ICWG）制定的诊断标准(Petersen,2004)。所有参与者在入组前均经过详细的健康检查，且符合以下标准：年龄70岁以上，有出生证明、身份证、健康证明等证明身份的文件，正常视力与听力，没有重大的神经性能障碍和心理疾病史。
任务和数据分析
本研究所用的任务包括数字延迟匹配任务、数字改变检测任务和运动跟随任务，任务均采用事件相关电位（ERP）和功率谱分析技术来检测大脑在完成任务中的电生理反应。在MRI扫描前，所有参与者都受到了简要任务训练和ERP波形校正。MRI扫描过程中，参与者需要在满足任务要求的情况下进行任务完成，研究人员收集了所有的任务数据。
MRI图像采集过程采集了高空间分辨率结构图像、血氧水平依赖成像（BOLD）数据和扩散Tensor成像（DTI）数据。我们使用SPM和CONN等软件对数据进行了预处理、配准和基于ROI的分析。
结果
在数字延迟匹配任务中，MCI组和健康组的表现差异具有统计学意义（P<0.05）。MCI组的平均准确率显著低于健康组（MCI组60.8%，健康组90.2%）。ERP结果表明，在MCI组中，N2和P3波幅值均出现较明显的下降，且对标准和非标准刺激的反应差异不如健康组明显。
在数字改变检测任务中，MCI组和健康组的表现差异具有统计学意义（P<0.05）。MCI组的正确率显著低于健康组（MCI组55.3%，健康组95.3%）。ERP结果表明，MCI组的检测潜伏期和P3幅值均显著延迟。同时，MCI组在非目标诱发电位方面存在更强的P300效应。
在运动跟随任务中，MCI组和健康组在准确率上差异不具备统计学意义，但是两组之间的响应时间有差异（P<0.05）。MCI组的响应时间平均比健康组延迟0.5s。BOLD结果表明，在左侧额下回、背外侧回、下颞顶、背内侧回、中央前回等核心区域，MCI组和健康组之间存在显著的功能连接差异。
discussion
本研究使用了ERP和BOLD两种技术来探讨MCI对执行功能的影响及其机制。结果表明，在数字延迟匹配任务、数字改变检测任务和运动跟随任务中，MCI病人的表现均差于正常老年人。ERP结果表明，在标准和非标准刺激反应差异、检测潜伏期和P3幅值、非目标诱发电位方面，MCI病人的脑电反应与健康人存在差异。BOLD结果表明，在执行网络的功能连接上，MCI病人也出现了异常。这些结果提示MCI对执行功能及神经机制产生了显著的影响，而这种影响可能与MCI的发病和转归有关。
结论
本研究结果表明，在数字延迟匹配任务、数字改变检测任务和运动跟随任务中，MCI病人的执行功能均呈现损害。这种损害可能与MCI的神经机制有关。本研究还发现，在MCI组中，存在与健康组不同的脑电反应和功能连接。这些发现为进一步探讨MCI神经机制提供了新的线索和证据。在MCI治疗和预防AD的研究中，执行功能和神经机制的研究具有重要的临床应用价值。
参考文献：
Diamond,A.(2013).Executivefunctions.Annualreviewofpsychology,64,135-168.
Gauthier,S.,&Rosa-Neto,P.(2006)..Alzheimer'