1、European Journal of Radiology：DCE和DSC用于膠質(zhì)瘤分級的性能對比DSC技術(shù)在用于膠質(zhì)瘤分級時，具有較高的診斷精度，盡管會受到磁敏感影響的限制。DCE作為另一種可選技術(shù)，可以克服上述缺點(diǎn)。該文中，作者（Corrado Santarosa，意大利San Raffaele研究所）意在對比這兩種技術(shù)衍生的指標(biāo)用于膠質(zhì)瘤分級時，哪種精度更高。
作者主要使用的分析方式為Hotspot分析，即基于手工繪制的ROI，提取ROI內(nèi)的指標(biāo)峰值，再做后續(xù)統(tǒng)計。對于DSC，使用的指標(biāo)主要為rCBV，即“相對腦血容量”。其計算方式為，先計算出腫瘤區(qū)域的CBV，再除以對側(cè)大腦區(qū)域進(jìn)行歸一化。對于DCE，則使用Vp和Ktrans這兩種衡量滲透率的指標(biāo)。三種指標(biāo)如圖所示，左圖為 II級膠質(zhì)瘤，右圖為IV級膠質(zhì)瘤；b/c/d分別為Ktrans、CBV、Vp指標(biāo)圖，可以看到，II級膠質(zhì)瘤區(qū)域三種指標(biāo)都很低，而IV級膠質(zhì)瘤三種指標(biāo)都很高。
統(tǒng)計檢驗表明，rCBV的差異顯著（p=0.017），Vp和Ktrans差異顯著（p=0.008）。ROC曲線分析表明，Vp、Ktrans的曲線下面積可達(dá)到0.94~0.98左右，而rCBV則在0.89~0.93左右，提示DCE在膠質(zhì)瘤等級分類時具有更好性能。
原文：Dynamic contrast-enhanced and dynamic susceptibility contrast perfusion MR imaging for glioma grading: preliminary comparison of vessel compartment and permeability parameters using hotspot and histogram analysishttps://doi.org/10.1016/j.ejrad.2016.03.0202、Medical Image Analysis：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)揭示帕金森早期病程帕金森病(PD)是繼阿爾茨海默病之后最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其特征是長達(dá)20年的前驅(qū)期。由于年齡是帕金森病的重要危險因素，未來幾年帕金森病患者將持續(xù)增加，迫切需要制定有效的早期診斷和治療策略。Nicola Amoroso等人在Medical Image Analysis上發(fā)文，提出一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的利用磁共振成像(MRI)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確早期診斷的新方法。他們利用MRI定義了一個大腦區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)模型，并將每個區(qū)域關(guān)聯(lián)到適當(dāng)?shù)倪B接度量。因此，每個大腦都通過一個特征向量來表示，該特征向量編碼了大腦區(qū)域交織的局部關(guān)系。然后，利用隨機(jī)森林進(jìn)行特征選擇。最后，使用支持向量機(jī)將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)特征與帕金森病前驅(qū)期典型臨床評分相結(jié)合，提供診斷指標(biāo)。評估了帕金森病進(jìn)展標(biāo)記計劃(PPMI)數(shù)據(jù)庫的分類性能，包括169例正常對照(NC)和374例PD患者的混合隊列。結(jié)果與現(xiàn)有的最先進(jìn)的核磁共振成像方法相比較是一致的，表明MRI數(shù)據(jù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)可以作為早期PD的標(biāo)志物，此方法沒有任何先驗的假設(shè)，探索性的發(fā)現(xiàn)腦區(qū)，根據(jù)疾病的影響對大腦區(qū)域進(jìn)行排序，并且比其他方法的分類表現(xiàn)更好。原文：Complex networks reveal early MRI markers of Parkinson’s diseasehttps://doi.org/10.1016/j.media.2018.05.0043、Trends in Cognitive Sciences：皮層神經(jīng)節(jié)律與感覺預(yù)測 已有的很多研究表明，大腦在不斷地調(diào)整其節(jié)律，而這與感覺的預(yù)測有關(guān)。同時，大腦的預(yù)測能力包含了時間和事物兩個方面。本文從神經(jīng)節(jié)律的角度，總結(jié)了已有的時間和事件預(yù)測的具體機(jī)制。我們認(rèn)為大腦在時間和事件的預(yù)測上的神經(jīng)節(jié)律是存在差異的，且這種差異是動態(tài)變化的。 已有研究表明，人類的感知系統(tǒng)依據(jù)事物已有的規(guī)則進(jìn)行預(yù)測，事物已有的規(guī)則包括刺激出現(xiàn)的頻率、背景等信息。在眾多關(guān)于人類感知預(yù)測的假說中，最為經(jīng)典的是，大腦通過學(xué)習(xí)事物的規(guī)則對其產(chǎn)生預(yù)測能力。而貝葉斯模型是事物預(yù)測能力的經(jīng)典應(yīng)用。在該模型中，信息的輸入時候以概率的形式進(jìn)行挑選，從而實現(xiàn)優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到事物預(yù)測的目標(biāo)。 但是以日常中的言語交流為例，在該過程中，事物/詞匯和時間/詞匯出現(xiàn)的順序?qū)τ谘哉Z交流都至關(guān)重要。但是，即便對時間和事物的預(yù)測有時候是同時發(fā)生的，但事物和時間的預(yù)測的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制卻存在差異。大腦皮層的低頻成分可以對大腦活動進(jìn)行調(diào)諧，從而對大腦信息的挑選實現(xiàn)優(yōu)化，進(jìn)而達(dá)到時間預(yù)測的目標(biāo)。原文：Cortical oscillations and sensory predictionsDOI：http://dx.doi.org/10.1016/j.tics.2012.05.0034、Neuron 持續(xù)活動神經(jīng)元聯(lián)合相位率編碼是維持多項目工作記憶的機(jī)制在工作記憶（WM）中保持多個項目是人類行為的核心。持續(xù)活躍的神經(jīng)元被認(rèn)為是維持WMs的一種機(jī)制，但當(dāng)記憶中同時保存多個項目時，這種活動是如何被協(xié)調(diào)的仍未可知。來自美國洛杉磯市Cedars-Sinai醫(yī)療中心神經(jīng)外科的Jan Kaminski等人在Neuron發(fā)文，使用ECOG的研究方法在19名癲癇患者的術(shù)中植入電極，并在術(shù)中讓參與者執(zhí)行改良后的斯滕伯格任務(wù)，以探究維持多項目工作記憶的機(jī)制。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在維持工作記憶的過程中，顳葉內(nèi)側(cè)的選擇性持續(xù)活動神經(jīng)元會鎖相到持續(xù)的低頻振蕩（1-7hz）。鎖相的性能取決于記憶的容量和負(fù)載。在高記憶負(fù)荷期間，神經(jīng)元鎖相的振蕩活動階段，提供了有關(guān)神經(jīng)元放電率中不可用的記憶內(nèi)容的信息。研究者們提供了一個計算模型，揭示了抑制性-反饋介導(dǎo)的多個持續(xù)活動神經(jīng)元之間的競爭現(xiàn)象。該研究表明，在較高的記憶負(fù)荷下，神經(jīng)元表現(xiàn)出信息的相位編碼，這種效應(yīng)可以通過共享抑制作用從競爭中產(chǎn)生。
原文：Combined Phase-Rate Coding by Persistently Active Neurons as a Mechanism for Maintaining Multiple Items in Working Memory in HumansDOI：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.01.0325、BRAIN:左顳頂葉和額葉卒中后語言的動態(tài)重組語言功能依賴于多個腦區(qū)的協(xié)同作用，其中包括前額下回（IFG），前顳葉（ATL），后顳葉(PTL)等，這些區(qū)域構(gòu)成了左側(cè)的額顳網(wǎng)絡(luò)，中風(fēng)失語患者可能是由于網(wǎng)絡(luò)動態(tài)功能的障礙所引起的，探索這一機(jī)制可以為中風(fēng)后失語癥的治療提供臨床基礎(chǔ)。本研究選取34名缺血性卒中的患者，其中17名患者左額葉皮層受損；另外17名患者顳頂葉皮層受損，同時選取17名健康被試作為研究對照組。在被試的急性期，亞急性期和慢性期三個階段分別進(jìn)行一次功能磁共振掃描。使用AAT（亞琛失語癥測試）對語言能力進(jìn)行評估，綜合得分為1表示完全恢復(fù)。分析兩組患者在三個階段的fMRI的激活情況的差異（雙因素方差分析，被試分組*時間）。動態(tài)激使用多變量回歸分析去分析有顯著差異的ROI感興趣區(qū)域，分析激活情況與語言能力恢復(fù)的關(guān)系。本文可能為無創(chuàng)腦刺激提供一個新的治療方案，使其能夠在正確的位置和時間應(yīng)用時會達(dá)到一定的臨床效果。原文：Dynamics of language reorganization after left temporo-parietal and frontal strokedoi:10.1093/brain/awaa0236、Cerebral cortex:小鼠纖維追蹤與追蹤數(shù)據(jù)比較由于想要了解異常的神經(jīng)連接在精神與神經(jīng)性疾病中扮演的角色，人們對于大腦固有連接的興趣越發(fā)濃厚。而通過小動物的腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于了解疾病的異常連接十分重要。基于彌散張量的纖維追蹤技術(shù)可以提供一種非侵入、3D以及全腦范圍的結(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)，但是基于彌散張量成像的纖維追蹤技術(shù)也有由于其低分辨率、低信噪比以及單個體素下纖維方向的不確定性而有所局限。但是通過結(jié)合造影劑、先進(jìn)的彌散數(shù)據(jù)采集與重構(gòu)方法可有效解決該問題。本文中Evan Calabrese展示了一種綜合的顯微級別的全腦概率追蹤，并基于小鼠的艾倫腦圖譜比較了基于纖維追綜的神經(jīng)連接與使用顯影集輔助分析的腦網(wǎng)絡(luò)分析效果。本工作為后續(xù)小鼠纖維追蹤功能連接研究提供了參考的數(shù)據(jù)，并說明了追蹤與顯影劑輔助最終數(shù)據(jù)結(jié)果的根本差異。原文：A Diffusion MRI Tractography Connectome of the Mouse Brain and Comparison with Neuronal Tracer DataDoi: https://doi.org/ 10.1093/cercor/bhv1217、Schizophrenia Bulletin：催產(chǎn)素增強(qiáng)與精神分裂癥陰性癥狀相關(guān)的杏仁核回路陰性癥狀是精神分裂癥（SZ）職業(yè)和社會缺陷的核心因素，然而可用的抗精神病藥物通常不能減少這些癥狀。鑒于催產(chǎn)素（OT）在杏仁核參與的復(fù)雜社會行為中的作用，它是一種很有前途的治療陰性癥狀的藥物，Samantha V. Abram等人就OT對于SZ病人的杏仁核回路的作用進(jìn)行了深入研究。在樣本1中，采用雙盲、安慰劑對照、交叉設(shè)計，使用全腦校正方法，測試單劑量鼻內(nèi)OT對SZ組和健康對照（HC）杏仁核靜息狀態(tài)功能連接（rsFC）的影響確定了OT調(diào)節(jié)SZ杏仁核rsFC的區(qū)域；評估SZ組OT影響的回路相對于使用安慰劑的HC組是否異常；SZ杏仁核與左側(cè)顳中回、顳上溝和角回（MTG/STS/AngG）的rsFC比HC高；此外，與安慰劑組的HC相比，SZ在該回路中具有低連通性；較為嚴(yán)重的陰性癥狀與安慰劑組杏仁核與左側(cè)MTG/STS/AngG連接減少和OT誘導(dǎo)的連接增加有關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，杏仁核至左側(cè)MTG/STS/AngG回路的功能連接異常會導(dǎo)致精分患者的陰性癥狀，而鼻內(nèi)OT可以使回路的功能連接正常化。原文：Oxytocin Enhances an Amygdala Circuit Associated With Negative Symptoms in Schizophrenia: A Single-Dose, Placebo-Controlled, Crossover, Randomized Control Trialdoi:10.1093/schbul/sbz0918、SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE：阿爾茲海默的縱向萎縮與基線tau-PET的強(qiáng)度和分布有關(guān)。β-淀粉樣蛋白斑塊和tau-containing神經(jīng)元纖維纏結(jié)是AD的兩個神經(jīng)病理學(xué)特征。這兩個特征都可以通過PET示蹤劑在體內(nèi)顯示，為研究疾病機(jī)制和改善患者的診斷和預(yù)后評估提供了新的機(jī)會。本研究的主要目的測試β-淀粉樣蛋白和tau-PET能否預(yù)測AD早期患者未來的腦萎縮。文章發(fā)表在Science Translational Medicine。
采集36名AD患者的3T結(jié)構(gòu)像、FTP-PET和PIB-PET，15個月再次收集結(jié)構(gòu)像。因數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，剔除4名被試的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并提取68個ROI的灰質(zhì)體積、皮層厚度和PIB、FTP指標(biāo)。統(tǒng)計采用皮爾遜相關(guān)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)：tau-PET的全局強(qiáng)度能預(yù)測大腦萎縮的速度，β-淀粉樣蛋白并不能預(yù)測，并且萎縮的速度獨(dú)立于基線皮層厚度。進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，tau-PET信號的特異性分布能很好地預(yù)測單個被試未來的腦萎縮區(qū)域，基線tau-PET與隨后腦萎縮的相關(guān)在年輕的患者中表現(xiàn)尤為強(qiáng)烈。上述結(jié)果表明tau病理學(xué)是局部神經(jīng)退行性變的主要驅(qū)動因素，可幫助預(yù)測個體患者的進(jìn)展和設(shè)計未來的臨床試驗。
原文：Prospective longitudinal atrophy in Alzheimer’s disease correlates with the intensity and topography of baseline tau-PETDOI: 10.1126/scitranslmed.aau57329、NATURE COMMUNICATIONS：從fMRI對自然場景的反應(yīng)預(yù)測眼球運(yùn)動模式世界的豐富性和復(fù)雜性給人類視覺系統(tǒng)帶來了豐富的感官信息。為了集中資源，選擇性注意將感知和認(rèn)知過程導(dǎo)向空間中的重要區(qū)域。長期以來，眼動跟蹤為顯性空間注意提供了負(fù)擔(dān)得起的、可靠的測量方法，而且許多計算模型描述了引導(dǎo)空間注意所必需的表示和計算。大多數(shù)空間注意力模型的核心是空間優(yōu)先級映射，這種表示在空間中標(biāo)記區(qū)域以分配注意力。這種空間優(yōu)先級算法準(zhǔn)確地預(yù)測了人眼的運(yùn)動模式。最近，使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNNs)的空間注意模型已經(jīng)獲得了對人類眼球運(yùn)動模式的最新預(yù)測。麻省理工學(xué)院顯著性基準(zhǔn)測試(http://saliency.mit.edu/results_mit300.html)根據(jù)空間注意力模型在預(yù)測眼動模式方面的成功程度對它們進(jìn)行了排名，排名前十的模型都依賴于某種深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——CNN。 長期以來，眼球追蹤一直被用來測量外顯空間注意力，而空間注意力的計算模型則可以可靠地預(yù)測自然圖像的眼球運(yùn)動。然而，研究人員缺乏非侵入性地對眼球運(yùn)動的大腦的空間表征進(jìn)行具體預(yù)測分析的技術(shù)。因此，本文的研究者使用功能性磁共振成像(fMRI)來預(yù)測由自然場景引起的重建空間表征的眼球運(yùn)動模式。首先，重建注視圖，直接從fMRI活動預(yù)測眼球運(yùn)動模式（通過構(gòu)建RSA表征矩陣實現(xiàn)）。接下來，使用一個基于模型的解碼算法，將fMRI活動與深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動相結(jié)合，重建空間優(yōu)先級地圖，并以零鏡頭的方式預(yù)測眼球運(yùn)動。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過功能磁共振成像對自然場景的反應(yīng)可以預(yù)測人類的眼球運(yùn)動模式，提供證據(jù)證明場景和物體的視覺表征與預(yù)測眼球運(yùn)動的神經(jīng)表征相對應(yīng)。作者的研究在大腦活動、深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和行為之間發(fā)現(xiàn)了一種新的三向聯(lián)系。原文：Predicting eye movement patterns from fMRI responses to natural scenes
DOI: 10.1038/s41467-018-07471-9
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