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功能性磁共振成像在高级认知功能研究中的应用【摘要】功能性磁共振成像结合血氧水平依赖性原理和回波平面成像技术，能够直观、形象地观测认知任务过程中大脑活动情况，并且具有较高的时间和空间分辨率。近年来,功能性磁共振成像在感知觉、学习、记忆、思考、语言等认知方面得到广泛应用，在脑认知研究和神经活动定位等方面有很大的应用潜力。【关键词】功能性磁共振成像;大脑;认知能力ApplicationofFunctionalMagneticResonanceImagingontheResearchofCognitiveFunction【Abstract】Functionalmagneticresonanceimaging(fMRI)couldprobethebrainactivityofcognitiveprocesseffectivelywhencombiningwithbloodoxygenationleveldependent(BOLD)andechoplanarimaging(EPI),andithashigherdifferentiateability.Inrecentyears,fMRIhasbeenappliedtostudycognitiveability,suchassensation,perception,learning,thinkingandlanguageandetc.,andshowedgreatpotentialityonresearchofcognitiveabilityofbrainandneuro-locating.【Keywords】Functionalmagneticresonanceimaging;Brain;Cognitiveability近20年来，以功能性磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)为代表的脑认知功能成像技术得到了巨大发展，并被迅速应用到认知神经科学的各个领域。功能性磁共振成像技术是将传统共振成像的高分辨率解剖成像能力与核示踪的血流动态特异性结合起来,将人脑的功能像精确地投影到基本的解剖像,从而成为研究大脑认识思维活动的强有力的工具。功能性磁共振成像能够直观、形象地观测认知任务过程中大脑活动情况，并且具有较高的时间和空间分辨率，这较传统的神经检查、WADA测试、单视野呈现、双耳分听和脑电等具有不可比拟的优势。认知过程包括感知觉、注意、记忆、思维和语言等，是一个非常复杂的过程，本文拟对国内外有关fMRI在认知研究方面的进展情况进行综述。1记忆的功能性磁共振成像研究记忆是人脑的高级功能，其过程分为编码加工、固化、存储和提取4阶段。视觉记忆和听觉记忆是人类重要的记忆形式。视觉记忆要求进行刺激视觉编码和在刺激移出视野后保持其表现，该任务激活视皮质和额叶皮质等多个区域。视皮质在数字和非数字视觉处理过程中起主要作用。项敏等［1］利用功能磁共振研究以视觉呈现的数字记忆特点。结果发现，反序默写数字过程中被试在左半球前额叶背侧和枕叶的视皮质2个地方的激活体积明显大于正序默写数字，表明反序提取的神经机制中注意的基本作用在于选择信息，以便能被有效地记录、加工和处理。选择性注意是对环境中大量潜在相关的刺激集中注意一小部分的能力，注意对视觉信息的选择性是视觉选择研究领域的一个焦点问题。Downing等［6］发现:当要求被试注意某一空间区域内与实验任务有关的刺激时,该区域内与实验任务无关的刺激也得到加工,fMRI信号中与该无关刺激相关联的脑区得到了激活,说明注意的选择是基于整个空间位置的。Marie等［7］使用Stroop任务(该任务需要被试对刺激进行选择性注意,并抑制无关刺激)与fMRI技术,发现被试在执行行为任务时,背外侧前额叶在注意选择中起到控制执行的功能,根据任务内容的变化,背外侧前额叶的不同功能亚区会呈现出不同的活动形式。研究证明,与视觉注意任务有关的信息加工取决于多个皮层功能区域的合作,其中部分是前额叶的功能,而另一部分是后部系统的功能。前额叶的控制功能通过调节后部皮层系统来加强前部系统，对与任务有关的信息加工。Christoph等研究了注意力集中和分散的认知过程神经解剖相关性，在实验中他们以奇异范式为认知任务。fMRI数据显示，目标和分散刺激条件下都以腹外侧顶额网络系统参与为特点，背外侧顶额网络系统参与分散刺激；在分散刺激加工过程中主要激活左前额皮质，在目标刺激过程中主要激活右前额皮质，提示目标注意主要涉及检索过程，而显着分散刺激似乎参与工作记忆更新。Jiang［8］探索了右侧下额回在知觉注意分配和反应选择解决双重任务干扰时的作用。研究显示，右侧下额回和额盖在短的刺激发生不同步条件下比在长的刺激发生不同步条件下激活更显着，表明右侧额区在知觉注意阶段对解