快速fMRI揭示侧脑室体积的生理性振荡:衰老与警觉度的影响
Physiological Oscillations of Lateral Ventricular Volume Revealed by Fast fMRI: Effects of Aging and Vigilance
侧脑室的周期性形变可能参与脑脊液位移,但其生理机制尚不清楚。研究分析99名35至82岁成人的两次快速静息态fMRI扫描,第一次在睁眼清醒时,闭眼休息30分钟后进行第二次扫描处于闭眼困倦状态,用自动分割逐帧估计侧脑室体积并做频谱分析。结果显示呼吸与心搏振荡分别占总生理频谱功率的37.7%和38.4%,平均侧脑室体积随年龄增大,闭眼困倦时体积波动幅度和低频功率升高。
背景:周期性心室形变可能促成脑脊液(CSF)位移。然而,心室运动的生理机制仍知之甚少。本研究刻画了侧脑室体积(LVV)的生理性振荡特征,并考察其与衰老及警觉状态的关系。方法:我们分析了99名35-82岁成人的两次快速静息态fMRI扫描。第一次扫描在睁眼清醒状态下采集,随后进行30分钟闭眼休息,第二次扫描在闭眼困倦状态下采集。使用自动脑室分割对每个图像体积估计LVV,得到时间分辨的体积测量值。采用标准差和变异系数量化时间变异性,并量化低频、呼吸和心脏振荡的频谱功率。采用校正性别的多元线性回归评估年龄相关关联。采用配对t检验评估清醒-困倦差异。所有分析中多重比较均采用错误发现率校正。结果:经质量控制排除后,共分析97名参与者。LVV表现出明显的低频、呼吸和心脏振荡成分。呼吸和心脏振荡分别占总生理频谱功率的37.7%和38.4%,而低频振荡占23.9%。平均侧脑室体积随年龄增加(FDR校正p = 0.010),呼吸和心脏功率也显示与年龄的正相关,但两者均未通过FDR校正(两者FDR校正p = 0.067)。向闭眼困倦状态的转变与更大的LVV波动幅度相关,表现为标准差(FDR校正p < 0.001)和变异系数(FDR校正p = 0.028)的增加,并伴随低频(FDR校正p < 0.001)和呼吸功率(FDR校正p
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