放射冠梗死后全脑结构和功能早期、动态改变模式及其与认知损害的相关性研究

Little stroke lesions can result in decline of globle function and aggravate decreased cognitive function in patients with white matter hyperintensities. Results of our previous studies using DTI and MRS indicated that early non-ischemic microstructure damage and metbolism decline in both grey and white matter related to motor occurred after cerebral infarction in subcortical white matter, which may hamper functional recovery . However, it is not well known that little infarction lesion in corana radiata can impact structure and function of whole bain and furtherly induce early cognitive impairment.Therefore, corana radiata infarction patients with or without white matter hyperintensities who have no serious stenosis in intra or extracranial arteries will be screened rigorously and examined by means of functional magnetic resonance, diffusion tensor imaging, volumetric magnetic resonance and magnetic resonance spectroscopy at 1w, 4w, 12w and 24w. Present study aim to investigate early, dynamic changes of structure and function models in the whole bain and prefrontal lobe, hippocampus based on analysis methods of global and region of interest. Meanwhile, sensitive neuropsychologic tests will be also synchronously operated to subjects in order to evaluate the executive function, memory and visuospatial attention function following cerebral infarction. furthermore, relationship between results of neuropsychologic tests and changes of MRI will be furthery analyed. defining the relationships will be helpful to clarify early mechanisms of cognitive impairment after stroke and provide basis for stroke prevention and treatment.

小的卒中病灶即可导致全脑功能损害并加剧白质疏松患者全脑功能下降。我们前期研究采用DTI和MRS发现，皮层下白质单个梗死灶可引起远隔部位与运动相关的的灰、白质早期出现微结构损害和代谢下降，这种继发性非缺血性损害可阻碍神经功能缺损的恢复。但放射冠的小梗死灶是否在早期可引起全脑灰、白质结构与功能继发性改变，进而导致全脑功能下降尚不清楚。本项目以无颅内、外大动脉显著狭窄的伴和不伴脑白质疏松人群的放射冠孤立性小梗死灶患者为研究对象，于卒中发病后1、4、12和24周分别行DTI、结构MR、MRS和fMRI检测，并基于全脑和感兴趣区分析方法观察全脑灰、白质和海马、前额叶的结构、功能和代谢改变模式；同步采用敏感的神经心理学测试法，检测患者相应时间点的执行、记忆和注意功能，并探讨伴和不伴白质疏松患者局灶性脑梗死后认知功能与MRI改变的相关性。本研究结果将为阐明卒中后早期认知损害的机制和进一步防治提供依据。

卒中导致的运动和语言等功能障碍急性期后有一定程度的恢复，但可逐渐出现不同程度的认知损害。明确卒中后这些神经功能缺失改变机制对卒中后脑功能恢复的治疗有重要意义。本项目基于多模态磁共振成像技术重点开展了脑梗死后认知、运动和语言功能改变的机制研究。研究发现：（1）缺血性脑损伤后早期认知损害发生的可能机制包括：①左侧半球放射冠梗死患者发病12周时出现语义记忆功能的损害及病灶同侧丘脑和基底节区体积的显著减少，病灶侧丘脑与前额叶、运动前区及颞叶连接区域萎缩程度与患者语义记忆功能下降程度显著相关；②放射冠梗死后12周内病灶同侧海马宏观体积未发生改变之前微结构出现了进行性损害和神经元的代谢进行性下降，且海马微结构损害的程度与患者语义记忆功能下降程度显著相关；③缺血性脑白质疏松患者侧脑室前、后角的白质和丘脑存在微结构的破坏和神经元的代谢下降，且这些改变与执行功能的下降显著相关。（2）放射冠梗死后运动功能改变可能机制：①运动功能损害：皮层下梗死后12周时运动恢复不良患者发病1周时病灶同侧的内囊后肢的局部弥散一致性较恢复良好患者显著下降，结合该部位的局部弥散一致性与运动评分可准确预测发病12周时卒中患者的功能恢复模式；②运动功能恢复：我们发现皮层下梗死后12周时双侧主要运动区反映皮层神经元功能的低频振幅较发病1周时显著增加，且这种增加与12周内运动功能的恢复相关。我们也发现皮层下梗死后12周内病灶对侧额中回白质与丘脑皮层连接包括丘脑与躯体感觉区、主要运动区及前运动区的白质纤维存在重塑，且这种重塑与运动功能的恢复相关。此外，我们还发现皮层下梗死后12周时病灶上方运动通路的轴位弥散度较发病1周时显著增加，且这种增加与12周内运动功能的恢复相关。（3）脑梗死后失语患者语言功能改变可能机制：左侧半球脑梗死后失语患者发病6个月后右侧半球颞顶区灰质体积较对照组显著增加，且这种增加与语言执行包括自发性言语、命名和重复显著相关。提示慢性卒中后失语患者右侧半球结构的重塑至少部分补偿语言功能的缺失。上述结果表明：放射冠梗死病灶可导致远离病灶脑区宏、微观结构和功能改变，表现为神经结构的破坏和重塑，这些继发性改变可能参与了卒中后认知、运动和语言功能改变的发生。本研究为阐明卒中后全脑功能改变机制及进一步防治提供新依据，具有重要的临床意义。