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磁共振成像(MRI)是监测脑损伤后功能性和结构性网络重组的有力工具,并可为治疗分层和新型神经调控干预提供生物标志物。在缺血性卒中中,功能性网络变化,尤其是病灶对侧半球内的变化,以及结构完整性(其中以皮质脊髓束最为突出),均已被证实与行为缺陷及预后相关。然而,这些组成部分通常被分开研究,且仅在单一时间点进行评估,因而无法反映脑网络可塑性的高度动态特征。在本研究中,我们刻画了健康小鼠脑内的结构连接—功能连接(SC-FC)耦合,并对皮质卒中及皮质—纹状体卒中后最长达4周内的半球内和半球间连接进行了纵向评估。在健康脑中,感觉运动网络(SMN)的半球内SC-FC耦合呈现侧化,而默认模式网络(DMN)未表现出显著的半球间差异。SMN中的半球内耦合强于半球间耦合。皮质卒中后,基线半球内SC-FC耦合较高的区域总体保持稳定,而初始耦合较弱的感觉运动区域则在缺血半球内出现延迟性增强。病灶对侧半球内的耦合变化较小,但有向性的半球间分析揭示了选择性重塑,包括初级运动皮层从病灶对侧半球至缺血半球的耦合增强,以及内侧感觉运动皮层双向耦合减弱。皮质—纹状体卒中引起的纵向变化较少,主要表现为半球间运动皮层耦合减弱。这些改变并非简单对应于局部病灶受累情况。因此,对半球和连接方向进行分辨的SC-FC耦合分析能够揭示网络特异性和卒中模型特异性的重组,而这些重组在分别独立分析结构连接和功能连接时无法被检测到。
MRI 是监测脑损伤后功能性和结构性网络重组的有效工具,并可为治疗分层和新型神经调控干预提供生物标志物。在缺血性卒中中,功能性网络变化,尤其是病灶对侧半球内的变化,以及结构完整性(最突出的是皮质脊髓束的结构完整性)已被证实与行为缺陷和预后相关。然而,这些成分通常被分开研究,且仅在单一时间点进行评估,因而无法反映脑网络可塑性的高度动态特征。本研究刻画了健康小鼠脑内结构连接与功能连接(SC-FC)耦合的特征,并在皮质卒中和皮质-纹状体卒中后最长 4 周内,对半球内和半球间连接进行了纵向评估。在健康脑中,感觉运动网络(SMN)的半球内 SC-FC 耦合呈现侧化,而默认模式网络(DMN)未表现出显著的半球差异。SMN 内的半球内耦合高于半球间耦合。皮质卒中后,基线半球内 SC-FC 耦合较高的区域总体保持稳定,而初始耦合较弱的感觉运动区域则在缺血半球内出现延迟性增强。病灶对侧半球内的耦合变化较小,但有向性的半球间分析揭示了选择性重塑,包括初级运动皮层从病灶对侧至缺血侧的耦合增强,以及内侧感觉运动皮层双向耦合的降低。皮质-纹状体卒中引起的纵向变化较少,主要表现为半球间运动皮层耦合降低。这些改变并非简单对应于局部病灶累及情况。因此,按半球和方向解析的 SC-FC 耦合揭示了网络特异性和卒中模型特异性的重组,而这些重组在独立分析结构连接和功能连接时无法被检测到。
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🏷️ 缺血性卒中 结构—功能连接耦合 脑网络重组 半球间连接 神经可塑性 磁共振成像