缺血性脑卒中后大尺度脑网络动态功能连接研究

Neuroplasticity and functional reorganization are prerequisites of neurological rehabilitation after ischemic stroke. At present, neuroscientists strive to promote neurological recovery and improve prognosis of stroke patients. In a previous study, we had found the potential functional impairment and reorganization of large-scale brain networks after stroke, however, the dynamic evolution model remains to be further researched. We will use fMRI technique to study the altered functional connectivity within and between resting-state networks based on the large-scale brain network reorganization. We aim to explore the functional reorganization model of promoting neurological rehabilitation, and further understand the complex mechanisms of neural injury and repair after stroke. It will contribute to formulate effective therapeutic plan, promote brain functional recovery and improve life quality of stroke patients.

缺血性脑卒中后脑的可塑性和功能重组是神经康复的必备条件。促进神经功能康复，提高预后是目前神经科学致力于解决的首要问题。本课题组前期研究发现，脑卒中后存在大尺度脑网络隐匿性损伤和功能重组紊乱现象，其损伤与重组的动态演变模式有待进一步研究。本课题拟采用静息态fMRI技术，从大尺度脑网络动态功能重组这个新视角，全面研究缺血性脑卒中后脑网络内和脑网络间功能连接的异常变化模式，旨在探索有利于患者神经康复的功能重组模式，增强脑卒中后神经损伤与修复机制的认识。从而为临床康复治疗计划的制定提供理论依据，促进预后，提高生活质量。

缺血性脑卒中是严重威胁人类健康和生命的重要疾病之一，它发展快，病程长，恢复慢，致残率和死亡率高。脑缺血后的神经可塑性是近年来研究的热点，其中功能脑网络重组是一个重要方向。前期研究显示脑卒中后患者存在功能网络重组紊乱及结构可塑性变化现象，但是其神经机制有待进一步探索。在本项目的资助下，项目组圆满完成了本项目的研究计划及预期目标：①采用先进的3D-pcASL技术，探索缺血性脑卒中患者不同卒中位置水平脑灌注改变模式及神经可塑性的异质性，结果显示不同侧别及同一侧别不同位置水平脑卒中后，患者的脑损伤和重组模式均存在不同，且与临床行为学指标具有密切相关性，提示对不同部位、不同侧别脑卒中患者进行个体化康复治疗的重要性；②采用脑结构成像技术对脑卒中患者进行了结构协共变网络分析，深入研究了缺血性脑卒中患者脑结构网络连接的异常模式，为揭示皮层下运动通路脑卒中患者功能恢复的复杂神经机制奠定基础；③采用多模态成像技术分析发现，脑卒中后存在继发性脑结构连接损伤及脑功能补偿现象，而且这种神经可塑性补偿有利于患者运动及知功能的康复，进一步为患者存在临床症状的多样性及康复治疗方案的制定提供科学依据；④项目组分析了皮层下卒中患者病灶位置与注意功能损害的关系，并基于扩散张量成像技术揭示了注意功能损害的神经机制；⑤项目组分析了基底节和脑桥卒中患者的结构磁共振成像数据，发现这两组患者灰质结构重组及损伤存在一定的差异性；提示尽管两患者组均为皮层下脑卒中，但基底节和脑桥卒中患者仍然存在脑结构损害与重组的异质性；⑥利用高精度扩散谱成像技术，明确了脑卒中后皮质脊髓束以及皮质红核脊髓束损伤与运动功能康复的关系。以上研究成果SCI发表录用8篇，核心期刊2篇，国家专利1项，国际磁共振年会中稿3篇，脑卒中专题讲座3次；并协助培养博士研究生1名，硕士研究生2名。