科学研究表明,阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的胼胝体纤维束损伤会导致脑半球间的信息交流和协调活动出现问题,其胼胝体结构完整性损坏程度与脑半球间功能连接异常和认知功能障碍程度关系密切,但目前对于AD大脑半球间结构和功能的变化模式及其内在机制仍不清楚。本研究旨在利用高分辨胼胝体纤维束图谱(经胼胝体纤维束模板,trancallosal tract template,TCATT)和自动解剖标记分区灰质模板(automated anatomical labeling,AAL),探究AD和轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)的半球间结构连接与功能连接异常及其与认知功能和日常生活活动能力的关系。本研究主要内容:第一部分.AD和MCI的半球间结构连接异常及其与认知功能和日常生活活动能力的关系。收集23例AD患者、47例MCI患者及37例健康对照者(healthy controls,HC)的磁共振弥散张量成像数据。利用TCATT模板,计算并比较通往半球间同位脑区(包括前额叶、感觉运动区、顶叶、枕叶和颞叶)的32条经胼胝体神经纤维束的4个弥散指标——分数各向异性(fractional anisotropy,FA)、平均弥散率(mean diffusivity,MD)、轴向扩散率(axial diffusivity,为区分阿尔兹海默症英文简写,这里简称为DA)和径向扩散率(radial diffusivity,RD)。进一步将AD组和MCI组中差异脑区的弥散指标值与蒙特利尔认知评估基本量表评分(Montreal Cognitive basic Assessment,Mo CA＿B)和日常生活活动能力评分(Activities of Daily Living Scale,ADL)进行相关性分析。结果发现:与HC组相比,AD组大部分胼胝体纤维束的这4个弥散指标值均存在显著变化(P<0.05,FDR校正),而MCI组仅有8条连接大脑背外侧纤维束的DA值存在显著变化(P<0.05,FDR校正)。与MCI组相较,AD组的大部分胼胝体神经纤维束(除前额叶的部分纤维束外)的3个弥散指标值(FA、MD和RD)存在显著差异(P<0.05,FDR校正)。AD组所有胼胝体神经纤维束的这4个弥散指标值与Mo CA＿B评分均无显著相关,但其中多条纤维束的的3个弥散指标值(FA、MD和RD)与ADL评分显著相关(P<0.05,FDR校正)。MCI组仅有少量纤维束genetic approaches的DA值与Mo CA＿B评分显著相关(P<0.05,FDR校正)。第二部分.AD和MCI的半球间功能连接异常及其与认知功能和日常生活活动能力的关系。同样以上述受试者为研究对象,收集他们的静息态功能磁共振成像数据。利用AAL灰质模板中与TCATT模板相对应的32对同位脑区分别作为大脑左右侧的感兴趣区(Region of Interest,ROI),分析AD组和MCI组双侧大脑半球间对应同位脑区的功能连接指标(functional connectivity,FC)的变化,进一步与Mo CA＿B和ADL评分进行相关性分析。结果发现:与HC组相比,AD组的2对同位脑区(颞中回和顶下小叶)FC值显著降低;MCI组的22对同位脑区的FC值显著改变(获悉更多除额上回FC值显著降低外,其余21对同位脑区的FC值显著增高,P<0.05,FDR校正)。与MCI组相比,AD组的23对同位脑区FC值显著变化(除额上回FC值显著增高外,其余22对同位脑区的FC值降低,P<0.05,FDR校正)。AD组的2对同位脑区(颞上回和枕中回)的FC值与ADL评分存在显著负相关(P<0.05,FDR校正)。综上,本论文采用磁共振成像技术(弥散张量成像和静息态功能磁共振成像)与相关的高分辨精细图谱(TCATT模板、AAL模板)相结合,对比分析了三组(AD、MCI和HC组)研究对象的半球间胼胝体纤维束微结构和其对应的同位脑区半球间功能连接差异。研究结果显示,AD比MCI的大脑半球间结构连接损伤更严重且区域更为广泛;胼胝体纤维束的PLX4032说明书半球间结构连接异常与日常生活活动能力的减退密切相关,这种相关提示测定胼胝体纤维束的微结构损伤程度可作为评估AD生活活动能力的重要参考指标。另一方面,MCI半球间多数同位脑区功能连接增加,而AD半球间普遍同位脑区功能连接与HC组的差异无统计学意义,提示测定同位脑区的半球间功能连接变化可作为区分MCI和AD的重要参考依据,为探究AD和MCI这类神经退行性疾病的半球间结构和功能异常提供了新的思路。