外伤性脑损伤引起认知障碍的功能性神经影像学研究

外伤性脑损伤常引起认知功能障碍，并且认知功能障碍会持续数月甚至终生。目前对于外伤性脑损伤引起认知功能障碍的生物学机制不明确，而且对其诊断仍没有一个客观的指标。研究表明，外伤性脑损伤所引起的认知功能障碍大部分是脑功能的改变而非结构性破坏，本实验通过建立SD大鼠侧位液压脑损伤模型，运用Morris水迷宫对其认知功能进行评价，并使用小动物的正电子断层扫描（PET）技术，对认知障碍SD大鼠的脑代谢进行评估，找出认知障碍SD大鼠的异常糖代谢脑区。并收集脑外伤引起认知障碍的患者，让其进行功能性核磁共振成像和正电子断层扫描/X线计算机断层扫描（PET/CT）技术的功能性神经影像学检查，与小动物的PET结果相比较、结合并分析，试图阐明外伤性脑损伤后脑内代谢环境的变化及可能的生物学机制，从代谢角度为临床脑外伤后认知障碍的诊断和治疗提供客观指标。

外伤性脑损伤患者常会出现学习、记忆等认知功能障碍，不仅降低了患者的生存质量，还使患者逐渐发展为老年痴呆的机会大大增加，给家庭和社会带来沉重的负担，对这部分患者进行早诊断，早期干预和治疗，可以延缓脑外伤引起认知障碍的发生。本课题尝试利用对脑代谢、脑血流灌注为评价标准的功能性神经影像学方法，找出引起脑外伤后认知功能障碍的特异性脑区，从功能神经影像学角度揭示外伤性脑损伤后脑内代谢环境的变化及可能的存在的引起认知障碍发生的生物学机制，亦可为外伤性脑损伤后认知功能障碍的诊断及评价提供客观依据。.我们建立了冲击加速度外伤性脑损伤（TBI）大鼠模型，并进行了Morris水迷宫测试，发现TBI组大鼠与对照组大鼠相比，伤后1-7天的大鼠找到平台的时间明显延长，有统计学意义，而伤后8-14天组和伤后15-21天组与对照组相比，差异无统计学意义。在进一步的实验中，我们应用小动物18F-FDG PET对TBI大鼠模型的脑内葡萄糖代谢的变化进行研究。结果显示TBI建模后3天大鼠的海马、扣带回、丘脑外侧核、下丘脑、中脑导水管周围灰质等脑区与对照组相比葡萄糖代谢明显减低，提示我们脑外伤后急性期学习记忆方面的认知障碍的发生可能与这些脑区有关。.在临床功能性神经影像学研究方面，我们对脑外伤后认知障碍的患者在伤后30天进行血氧依赖性功能核磁共振（fMRI）检查，结果显示：TBI组与对照组相比双侧前额叶皮层和扣带前回的激活区域减少，且激活减弱，我们认为脑外伤患者认知障碍的发生可能与这些脑区的代谢活动下降，功能损害有关。结合前面动物实验的研究结果，我们认为双侧前额叶皮层、扣带前回及海马可能脑外伤后认知障碍的发生有密切关系，对这些区域的功能影像学检查有助于我们在脑外伤发生后的早期对认知功能障碍的出现进行预判，也可对认知障碍的程度进行有效的评估，因此，本研究可能为临床脑外伤后认知障碍的诊断和治疗提供客观指标，并且从功能神经影像学角度探讨了外伤性脑损伤后脑内代谢环境的变化及可能存在的生物学机制。