自1986年首臺(tái)磁共振研制成功后，磁共振在醫(yī)學(xué)上已有不可動(dòng)搖的地位，現(xiàn)在已是醫(yī)院的核心裝備之一。磁共振，也稱MRI，幾乎可以用于全身任何一個(gè)部位：從最開(kāi)始的結(jié)構(gòu)成像，到功能成像，再到代謝成像，MRI仿佛醫(yī)生的另一只眼，讓微小的病變難逃法眼。
美劇中常出現(xiàn)的“測(cè)謊儀”就是基于MRI掃描結(jié)果的：說(shuō)謊時(shí)大腦神經(jīng)元會(huì)有異常的活動(dòng)，MRI可以很好地捕捉到這些異常。如下圖，紅色部分表示異?；钴S的腦區(qū)。
最近的MRI研究熱點(diǎn)還包括癡呆患者的患病機(jī)理研究：我們的認(rèn)知都是基于一個(gè)個(gè)神經(jīng)元的相互作用，神經(jīng)元是神經(jīng)纖維的組成部分，它的損傷往往引發(fā)一系列認(rèn)知障礙。下圖是正常人的神經(jīng)纖維MRI結(jié)果：這一根根完整、飽滿的神經(jīng)纖維是智商的保證?。?/span>
再放幾張磁共振神經(jīng)成像的美圖：
眾所周知，適當(dāng)?shù)?span>身體鍛煉和認(rèn)知訓(xùn)練可以重塑大腦結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)于老年癡呆或其他認(rèn)知障礙的患者，這些訓(xùn)練顯得尤為重要。但這些訓(xùn)練背后的生理基礎(chǔ)卻很模糊：訓(xùn)練究竟提升了哪些神經(jīng)功能？訓(xùn)練的效果到底多大？訓(xùn)練是否有人群差異（年齡、性別、種族等是否有影響）？MRI無(wú)疑是一種強(qiáng)大的工具來(lái)揭示這些未知的問(wèn)題。
Julie Hamaide等人2016年發(fā)表在Neuroimage（IF=6.357）上的綜述“Neuroplasticity and MRI: Aperfect match”詳細(xì)地闡述了MRI在神經(jīng)認(rèn)知領(lǐng)域的應(yīng)用。
大腦中的海馬組織（因?yàn)樾蜗窈ｑR而得名）是掌管記憶、自控等認(rèn)知功能的核心。下圖是四位病人海馬神經(jīng)細(xì)胞功能連接重塑性的試驗(yàn)。左側(cè)是治療前的MRI成像，右側(cè)是用經(jīng)顱電刺激后的MRI成像。其中紅色越深，代表該區(qū)域和其他腦組織的功能連接越強(qiáng)?？梢钥吹?，電刺激極大地提升了海馬組織與大腦的功能連接。由于無(wú)創(chuàng)，可以利用MRI對(duì)患者在術(shù)后進(jìn)行長(zhǎng)期的隨訪，除了更好評(píng)估療效，還有助于根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果制定和定更改康復(fù)措施。
下圖是小鼠大腦感覺(jué)皮層的MRI實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分別揭示正常老鼠（A圖）與不同大腦損傷時(shí)間段的老鼠（B~E圖）的對(duì)比。有趣的是，除了受傷后1~2周的腦組織，其他受傷時(shí)間段的海馬都在尾部顯得極其活躍。這可能揭示了感覺(jué)皮層受損后的自我康復(fù)過(guò)程：首先從感覺(jué)皮層尾部開(kāi)始重塑功能。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可讓治療和康復(fù)醫(yī)師優(yōu)化選擇損傷訓(xùn)練方案。
激素在神經(jīng)重塑性上的作用也非常大，而激素又隨環(huán)境變化。下圖顯示的是春夏兩個(gè)季節(jié)，受試者大腦神經(jīng)纖維的MRI成像?？梢钥吹皆?/span>HVC部位（高級(jí)發(fā)聲中樞），神經(jīng)元春天比夏天更加飽滿，但是在OM部位（鈍緣支腦區(qū)），神經(jīng)元在春天的直徑比夏天略微?。ㄏ路降木植糠糯髨D可以看到橫切面的變化）。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)調(diào)了環(huán)境（包括內(nèi)外環(huán)境）對(duì)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的影響，也可讓后期的治療和康復(fù)方案更加精準(zhǔn)和個(gè)性化。
磁共振神經(jīng)應(yīng)用之總結(jié)和展望
腦損傷后認(rèn)知功能的康復(fù)一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。認(rèn)知功能的康復(fù)主要得益于神經(jīng)的重塑性。研究表明，腦損傷后認(rèn)知功能的恢復(fù)可通過(guò)學(xué)習(xí)和康復(fù)訓(xùn)練重新塑造。對(duì)于神經(jīng)功能的評(píng)估目前主要依賴各種臨床量表，功能磁共振成像的發(fā)展為腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的研究提供了新的方法和客觀依據(jù),在神經(jīng)可塑性的研究中占據(jù)了重要地位。更細(xì)節(jié)、更精準(zhǔn)、更立體、更個(gè)性化的成像技術(shù)，可以貫穿神經(jīng)認(rèn)知損傷的診斷、療效評(píng)估、康復(fù)隨訪等全過(guò)程，當(dāng)然還應(yīng)結(jié)合對(duì)患者的關(guān)懷意識(shí)，相信神經(jīng)認(rèn)知康復(fù)的技術(shù)發(fā)展會(huì)越來(lái)越好！
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