静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)是近年来脑科学研究的热点方向之一。所谓静息态，是相对于传统的任务态fMRI而言的，即被试者在保持清醒的休息状态下进行磁共振扫描，不需要完成特定的任务，只需完全放松，闭眼、平静呼吸、尽量保持头部静止不动，避免任何系统性的思维活动。rs-fMRI常用的研究方法有种子分析法(seed-voxel)、独立成分分析法(independent component analysis,ICA)、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)分析法和低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation,ALFF)分析法。与传统的任务状态下fMRI相比，rs-fMRI具有简单易操作、不需要设置特殊的任务、可以被各种功能、认知障碍患者接受等优点。目前rs-fMRI在癫痫、认知障碍、抑郁症、注意力缺陷等疾病中已经进行了很多的研究。 1 静息态功能磁共振在轻度认知障碍研究中的应用

轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常老年人和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的过渡阶段，由MCI向AD的转化可以持续数年至数十年，其中，遗忘型MCI(aMCI)约50%可在3～5年内进展为AD。因此早期诊断并干预MCI对减少AD的发生至关重要。研究表明，在MCI患者尚未出现典型的AD病理表现时，许多内在的功能已经发生改变，而fMRI则在脑功能研究领域具有着得天独厚的优势，因此成为研究MCI的重要辅助手段。

早在2009年，Bai等^[1]对比30例MCI患者和26例健康对照，发现功能连接减退区域主要在颞叶皮质，连接增强的区域在额叶，而后扣带回和颞叶的功能连接与神经心理评分密切相关，提示后扣带回和颞叶皮质的联系异常可能在MCI患者认知障碍中起到中心作用。

各家学者应用不同方法对MCI的脑网络进行了研究。Bai等^[2]应用局部一致性的分析方法，研究MCI患者脑网络的变化,结果发现后扣带回和楔前叶的ReHo值明显下降，而ReHo值升高的主要区域在右侧顶下小叶、右梭状回、双侧壳核，提示后扣带回和楔前叶的损伤可作为鉴别aMCI与健康老年人的标志物，而一致性增强的区域则是机体的代偿作用。Jin等^[3]应用ICA的方法研究发现，默认网络(default-mode network,DMN)活力减弱的区域主要在左侧前额外侧皮质、左颞叶内侧、左颞中回、后扣带回／楔前叶、右侧角回。而患者记忆力评分与DMN活性正相关的区域主要是在左侧前额外侧皮质、左侧颞中回和右侧角回，而此时患者的左颞叶内侧体积并无明显萎缩。提示在疾病早期，患者脑网络连接异常的出现明显早于其大脑形态结构的变化。

Bai等^[4]通过20个月的纵向研究，发现小脑后部的ALFF值存在着先增高后降低的趋势，提示小脑异常的功能连接也以一种潜在的方式参与了MCI疾病的进展。

选取不同的“种子”进行研究，可能得到不同的结果。Wang等^[5]以后扣带回作为“种子”，发现额上回、额中回与后扣带回的连接减退，而这些脑区大多在DMN内，3年后，这些脑区的连接进一步减少，且与神经心理评分的变化密切相关。

Wang等^[6]选取双侧丘脑作为“种子”，研究MCI患者脑功能连接，发现部分区域与丘脑的连接减少，其中与双侧丘脑均出现连接减少的区域有：双侧楔叶、枕中回、前额内侧皮质、楔前叶、额下回。而额上回、中央前回与左侧丘脑连接减少；梭状回、中央旁小叶、顶上小叶则单独与右侧丘脑连接减少。提示丘脑和其他脑区的皮质网络连接完整性的破坏参与了MCI的发生。

Wang等^[7]以海马为“种子”，研究MCI患者海马的功能连接，发现海马与一系列脑区联系减退，包括右额叶、双侧颞叶、右侧岛叶，且海马的功能连接障碍与患者认知能力下降相关，提示海马与其他脑区连接减退在MCI的发生中起到了重要作用。

在对MCI患者进行纵向随访研究的时候，各家得到了比较一致的结果，即在疾病的早期，部分脑网络的连接可出现短时间的增强，而随着疾病的进展，这些增强的区域均出现了明显的减退。Bai^[8]等对26例遗忘型MCI进行了长达20个月的随访研究，结果显示，在基线水平扣带回皮质/楔前叶连接功能较健康组增强，但20个月后，后扣带回/楔前叶的连接明显下降，这种下降与患者情景记忆的下降呈正相关。Wang等^[7]对7例MCI患者 3年的追踪发现，原先表现为联系增强的部分区域如海马、后扣带回，3年后连接显著降低。提示随着疾病的进展，部分脑区失去了代偿。Bai等^[9]通过对全脑功能连接的研究同样证实，患者皮质下区域和额叶存在着异常的功能连接，而这些异常模式会随着疾病的进展而变化，早期增强的连接最终随着病情的发展而逐渐减弱。 2 静息态功能磁共振在AD中的应用

Zhang等^[10]以后扣带回为种子区，研究轻度AD患者脑功能连接，发现患者左侧海马、右侧前额背外侧皮质、右侧丘脑与后扣带回的连接破坏，此外，还有一些脑区，如双侧视皮质、颞下部皮质、眶额皮质后部、前额腹内侧皮质、楔前叶与后扣带回的功能连接下降，而左侧额顶皮质与后扣带回的联系增加。提示与后扣带回相关的静息状态脑网络连通性减低与AD早期情节记忆损害和高级视觉功能损害有关，而轻度AD尚保留着功能连接的重塑性以便维持脑功能。而随后该学者又对不同程度的AD进行了对比研究^[11]，进一步证实了上述功能连接减低的区域，并且发现这些功能连接的损害程度随着疾病的加重而加重。而左前顶叶外侧区与后扣带回的功能连接增强，并随着疾病的进展而扩展到双侧前顶区。Damoiseaux等^[12]同样发现了脑功能连接随疾病变化的规律，即在AD早期，DMN的后部连接减低，而前部和腹侧部连接功能增强，随着疾病的进展，所有的连接均明显减弱。 国内张增强等^[13]应用局部一致性方法研究，发现AD患者在前额叶内侧面、后扣带回及楔前叶、右侧颞上回、两侧顶上小叶及顶下小叶等默认网络脑区ReHo值降低；在左侧壳核、丘脑的ReHo值增高。揭示了AD患者大脑默认功能网络异常，而在壳核、丘脑的自发活动增强，可能是大脑皮质下结构对默认系统功能降低的代偿反应。

丘脑是大脑重要的信息中继站，丘脑－海马间的联系被认为是记忆的重要通路^[14]。周波等^[15]以丘脑为种子区，发现AD患者左侧丘脑与右侧后/中扣带回、左侧内侧前额叶、右侧额上回/内侧前额叶的功能连接减弱；而右侧丘脑与右侧额上回／前额叶内侧面、右侧后／中扣带回和右侧海马的功能连接减弱。这些与丘脑功能连接降低的脑区都是默认网络的重要组成部分，且功能连接强度与简易精神状态检查(MMSE)、听觉词语学习测试(AVLT)即刻、延迟回忆成绩相关，这提示丘脑－默认网络之间的功能连接出现异常，而AD患者的认知功能障碍可能与这些区域的功能连接异常有关。

Wang等^[16]以海马为种子区，研究轻度AD患者海马的功能连接，发现右侧海马与很多脑区功能连接遭到破坏，包括：前额内侧皮质，前扣带回腹侧，右侧颞下部皮质，右侧楔叶至楔前叶，左侧楔叶，右侧颞上回、颞中回，后扣带回。海马与前额内侧皮质、前扣带回腹侧和后扣带回的连接破坏，更支持了AD患者DMN脑网络的活性下降的理论，而与前额外侧皮质的连接增强，提示了AD患者疾病早期的代偿。

Wang等^[17]通过对AD患者早期全脑的功能连接发现，AD患者前额叶与顶叶的功能连接降低，而前额叶、顶叶以及枕叶等脑叶内部连接增强。

Wang等^[18]应用ALFF值对比正常老年人、MCI、AD患者脑功能活性时发现，三者ALFF 值差异最大的地方是后扣带回，MCI和AD更低，而相比于MCI，AD患者的前额内侧皮质的活性更低，额上回、颞上回、颞下回的活性更强，且ALFF值的变化与相关脑区的萎缩没有关系，提示在大脑形态学改变尚未出现之前，许多脑叶的内在功能已经发生变化，而后扣带回的改变是其关键。

载脂蛋白Eε4基因是散发型AD的高危因素，使AD患病风险增加，因此，载脂蛋白Eε4基因携带者作为无症状的AD的高危人群是目前研究的热点。Filippini等^[19]对18例年龄在20～35岁的APOEε4基因携带者进行rs-fMRI检查时发现，其DMN活性相对于同年龄的非基因携带者增强，这些区域包括内侧颞叶、内侧前额叶皮质，而此时，记忆力、脑形态学或脑血流都与健康对照相同，提示APOE epsilon4基因可在临床症状出现前多年就影响了携带者的脑功能。有意思的是，Machulda等^[20]在对高龄但认知能力正常的APOE epsilon4基因携带者(63～91岁)进行rs-fMRI研究时却发现，其DMN后部连接降低，包括左侧顶下小叶、左侧颞中回和双侧颞叶前部，提示随着年龄的增长、病程的进展，部分脑区的功能连接失代偿。 3 静息态功能磁共振在血管性认知功能障碍中的应用

目前应用rs-fMRI方法研究血管性认知障碍的文献较少，且主要集中在皮质下缺血性血管性痴呆(subcortical ischemic vascular dementia,SIVD)上。Liu等^[21]对比30例SIVD患者与35例正常对照的rs-fMRI检查结果，发现SIVD患者双侧楔前叶ALFF值降低，而双侧前扣带回、左侧岛叶以及海马ALFF值升高，其中左侧岛叶ALFF值与MoCA以及MMSE评分呈明显的负相关。而国内郭会映等^[22]依据认知障碍程度进一步对皮质下缺血性血管性认知障碍进行了亚组分型，即分为血管性痴呆(VaD)和非痴呆型性认知障碍(VCIND)，发现相对于正常对照，两组内侧前额叶、额下回脑区ALFF值均明显降低，而VaD组后扣带回/楔前叶、左侧小脑区ALFF更明显降低，与多个临床量表评分存在相关性。提示额叶-皮质下环路受损可能与血管性的认知障碍有关。 4 其他认知障碍

吴学敏等^[23]研究伴有痴呆的帕金森病患者rs-fMRI表现，发现患者在枕下回和尾状核的活动减弱，且尾状核的活动与MoCA得分呈正相关，与韦氏积木得分呈负相关；而右侧额上回的活动增强，与MoCA得分呈负相关。而无痴呆的帕金森病患者与健康对照相比无明显减弱的区域。这些结果表明帕金森病患者的认知问题主要与后侧皮质以及尾状核的活动异常相关。 5 问题与展望

综上所述，各种类型的认知障碍患者均会出现脑网络的异常，这些异常主要还是存在于DMN内，而且疾病的早期会有部分脑区的活性增强以代偿。rs-fMRI是一种较敏感的辅助检查手段，甚至可以在临床认知障碍出现前监测出高危人群，但是由于该技术研究分析方法多，目前尚无统一的参数，不同方法检查结果具有一定的差异，且在选择病例时，同一疾病的不同阶段也会呈现出不同的结果，因此在临床中的应用尚需进一步的评价。