短期高原移居人群脑结构的可塑性

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1、万方数据摘要研究目的随着生活水平的提高和交通的便利，越来越多的人到高海拔地区旅游和工作。高原上低氧、低压和寒冷的恶劣环境并没有导致他们出现神经系统症状。脑是否受到高原特殊环境的影响以及回到低海拔地区能否恢复一直以来为人们所担心，然而目前为止这方面的研究尚未见报道。本研究利用多种磁共振成像(magneticresonanceimaging，MRI)数据的分析方法，探讨高原暴露如何改变脑结构以及回到低海拔地区的恢复情况。材料与方法1．研究对象厦门大学2014年暑期赴拉萨市当雄县(海拔4300米)支教30

2、天的31名大学生，男16人，女15人。支教被试出生在低海拔地区(<500米)接受测试前从未去过高原地区且无精神疾病史。2。研究方法所有高原被试出发前三天(第一次测试)，支教完成后回到拉萨(海拔3658米)(第二次测试)以及回到厦门2个月后(第三次测试)分别进行了头部M砒扫描。扫描的图像包括3DTl像和DTI像。基于体素的形态测量(voxel—basedmorphometry，VBM)方法分析脑体积的膨胀、标准化全脑体积、灰质体积和白质体积。基于皮层表面的分析方法(surface．basedanaly

3、sis，SBA)分析皮质的皮层厚度、表面积和曲率。基于纤维束骨架的空间统计方法(tract．basedspatialstatistics，TBSS)分析白质纤维束的部分各向异性(fi'actionalanisotropy，FA)、平均弥散张量(meandiffusion，MD)的变化。在MRI扫描前做了一系列生理指标测试、认知和情绪测试、血液检查和检测血液白介素6(interleukin．6，IL一6)、超敏反应C蛋白(C-reactiveprotein，CRP)、神经特异烯醇化酶(neuron．s

4、pecificenolase，NSE)的含量。结果1．与去高原前相比，高原暴露时全脑体积增加了2．6％，脑脊液体积减少了4．7％。脑体积增加的脑区包括双侧额下回、额极、中央前回、中央后回、外侧枕万方数据叶、扣带旁回、岛叶还有脑干和多处小脑边缘。标准化全脑体积和灰质、白质体积也显著增加。回到低海拔地区2个月后，脑体积与去高原前相比没有显著差异。2．与去高原前相比，高原暴露时被试双侧额上回、扣带前回喙部、顶叶上回、缘上回、岛叶、左侧梭状回、右侧项叶下回皮层厚度减少，而右侧矩状旁回和中央前回的皮层厚度增加

5、。除了右侧中央前回和双侧岛叶后部皮层表面积减小以外，其他脑区都显著增加。中央前回、额上回、缘上回、额下回、中央旁小叶、楔前叶、顶上回、颞叶、海马旁回、岛叶和梭状回的皮层曲率显著增加，中央后回和右侧扣带回的曲率显著减少。回到低海拔地区2个月后，皮层厚度、皮层表面积和皮层曲率与去高原前相比没有显著差异。3．与去高原前相比，高原暴露时被试白质FA值显著减小，MD值显著增加。回到低海拔地区2个月后，白质FA值显著增大，MD值显著减小。4．相关性分析发现，全脑的皮层表面积和左侧中央后回的皮层厚度与血氧饱和度呈

6、负相关，而右侧缘上回的皮层厚度与血氧饱和度呈正相关。平均皮层厚度与体温呈负相关。双侧缘上回、左侧中央后回和左侧梭状回分别与用力肺活量(forcedvitalcapacity，FCV)，第一秒呼气量(forcedexpkatoryvolumeinonesecond，FEVl)呈负相关。左侧扣带前回的喙部与FVC呈负相关。结论短期暴露在高原环境下，全脑体积、灰白质体积、皮层厚度、表面积、曲率、白质髓鞘化、纤维化程度都会发生显著改变。回到低海拔地区2个月后，灰质的变化恢复正常，白质髓鞘化程度显著增强。这表

7、明高原生活对脑不一定具有损害作用，短期移居高原环境引起的脑结构改变是可恢复的。中央后回、缘上回、梭状回、扣带回的皮层厚度与肺功能参数有相关性，说明这些脑区可能参与了短期高原适应的肺功能调节过程。认知测试没有统计学差异，表明短期高原生活可能对认知没有影响。关键词：脑高原低氧磁共振成像IV万方数据objectivesAbstractAlargeproportionofpeoplemovedfromlowlandstoHAregionsdidnotshowanyneurologicsymptom．Whet

8、hertheirbrainshavesufferedfromtheHAenvironmentcontinuetobeofmostconcern．However,littleisknowninthisfielduntilnow．ThisstIldymainstoinvestigatethebrainstructuralchangesafterHAexposureandthepossibilityofpersistsequelaeafterreturntolowlands