心理所研究發現輕度認知損傷患者在工作記憶狀態下表現出頻率依賴的腦活動局部一致性異常

　　輕度認知障礙(Mild Cognitive Impairment, MCI)是介于正常老化和臨床癡呆之間的過渡階段，患者表現出與年齡和教育程度不相稱的認知功能減退，但尚未達到癡呆診斷標準。已有研究發現MCI的工作記憶已經出現異常。先前對MCI工作記憶損傷的神經機制的研究主要聚焦于工作記憶任務下的腦激活模式異常，而沒有關注MCI在工作記憶狀態下的大腦網絡異常。MCI在工作記憶狀態下，可能不但有激活方面的異常，而且腦區之間的連接也可能存在受損。 

　　中國科學院心理健康重點實驗室李娟研究組使用局部一致性（ReHo）作為指標，考察了MCI在相對于靜息態的工作記憶狀態下，大腦網絡在不同震蕩頻段的損傷特征。局部一致性（ReHo）是杭州師范大學臧玉峰研究員和其同事于2004年提出的一種用于刻畫靜息態局部腦功能連接的指標，表征的是大腦中某個體素與其周圍26個“鄰居”之間隨時間變化的相似性。以往研究發現大腦在不同振蕩頻率上受認知功能的影響不同。根據以往研究的分類，本研究在如下幾個頻段下考察MCI工作記憶狀態的ReHo特征：slow-5 (0.01–0.027 Hz), slow-4 (0.027–0.073 Hz), slow-3 (0.073–0.198 Hz), and slow-2 (0.198–0.25 Hz)。 

　　結果發現，從靜息態到工作記憶狀態下，MCI和正常控制組老人的ReHo變化模式在不同頻段上表現不同。在slow-3頻段上，交互作用顯著的區域出現在后扣帶皮層上；而在slow-5頻段上，交互作用顯著的區域出現在右側枕葉的底部、右側丘腦、雙側前額葉、左側和右側額頂區域，以及右側角回；slow-4和 slow-2頻段上沒有顯著區域。而且，從靜息態到工作記憶狀態，控制組老人中，屬于默認網絡區域的ReHo值是下降的，而屬于注意網絡區域的ReHo值是上升的。然而，這種模式在MCI中是相反的，并且相反的程度和工作記憶成績呈現負相關，也就是MCI和控制組老人的ReHo變化模式差異越大，MCI的工作記憶成績越低。另外，在靜息態和工作記憶狀態下，MCI和控制組老人在以上區域和其他腦區的功能連接也存在差異，控制組老人在工作記憶狀態下連接網絡更匯聚，而MCI的連接模式更分散。研究結果表明MCI在工作記憶狀態下的大腦功能連接狀態出現了和正常老人不同的模式，而且這種差異可能是導致其工作記憶任務受損的原因之一。 

　　本研究首次對比了MCI在不同認知狀態下的頻率依賴的大腦網絡局部一致性特征，從一個新的視角解釋了MCI工作記憶損傷的神經機制，同時也擴展了對人類在不同認知狀態下大腦活動模式差異的認識。 

　　本研究受國家自然科學基金等項目資助，相關文章已發表。 

　　Wang, P., Li, R., Yu, J., Huang, Z., & Li, J. (2016). Frequency-Dependent Brain Regional Homogeneity Alterations in Patients with Mild Cognitive Impairment during Working Memory State Relative to Resting State.Frontiers in Aging Neuroscience, 8, 60. 

圖1、2：各頻段下，MCI和正常老人工作記憶狀態和靜息態的局部一致性模式差異及其與行為成績的關系。